IC50

IC₅₀, або концентрація напівмаксимального інгібування — показник ефективності ліганду в при інгібуючій біохімічній або біологічній взаємодії. IC₅₀ є кількісним індикатором, що показує, скільки треба деякої реакційно-здатної речовини (ліганду) — інгібітора для інгібування біологічного процесу на 50 %. Цей показник звичайно використовується як індикатор активності речовини-антагоніста в фармакологічних дослідженнях. Інколи цей показник застосовується в формі pIC₅₀ (від'ємний десятковий логарифм величини IC₅₀): така форма застосовується у випадках, коли лінійне зростання концентрації викликає експоненційне зростання ефекту. Згідно з документами FDA, IC₅₀ є показником концентрації лікарської речовини, необхідної для 50 % інгібування тестової реакції in vitro^[1].

За своєю сутністю показник IC₅₀ є подібним до ЕС₅₀, що використовується для агоністів.

Визначення IC50 в експерименті

Дослідження функціонального антагонізму

Величина IC₅₀ біологічно-активної речовини може бути визначена шляхом побудови кривої доза-ефект і наступного дослідження ефекту пригнічення активності агоністу різними дозами (або концентраціями) антагоністу.

Як і у випадку EC₅₀, величина IC₅₀ сильно залежить від умов експерименту: часу, виділеного на розвиток ефекту, температури навколишнього середовища, та індивідуальних властивостей реакційної системи. Прикладом залежності останнього виду може бути IC₅₀ інгібіторів активності АТФ-залежних ферментів: в даному випадку IC₅₀ інгібіторів сильно залежить від концентрації АТФ в реакційному середовищі.

Показник IC₅₀ часто використовується для порівняння активності двох антагоністів; але таке порівняння вимагає ретельної уніфікації експериментальних умов в дослідах з ними обома.

IC₅₀ та афінність

IC₅₀ не є безпосереднім індикатором афінності, але є пов'язаною з нею величиною. Такий зв'язок для випадку конкурентної взаємодії може бути описаний задопомогою рівняння Ченга-Прусова^[2]

${\displaystyle K_{i}={\frac {IC_{50}}{1+{\frac {K_{m}}{[S]}}}}}$, де

K_i — активність зв'язування інгібітора з реакційним субстратом, IC₅₀ — функціональна активність інгібітора, [S] — концентрація реакційного субстрату, K_m — концентрація субстрату, при якій активність ферменту (або агоністу, інгібіювання якого досліджується) дорівнює 50% від максимальної. Попри те, що значення IC₅₀ може бути різним в різних дослідах (залежно від експериментальних умов), K_i являє собою сталу величину — константу інгібіювання біологічно-активної речовини. В даному випадку фізичний смисл K_i — концентрація конкурентного ліганду, при якій він зв'язується з половиною місць зв'язування, наявних на реакційному субстраті, при умові відсутності агоністу^[3].

Поведінкові дослідження

Величина IC₅₀ також може використовуватись при дослідженні поведінки in vivo, наприклад в «експерименті з двома пляшками». В цьому випадку, коли піддослідні тварини знижують вживання води з пляшки, в якій розчинена біологічно-активна сполука (звичайно речовина наркотичної дії), концентрація цієї сполуки, що викликає 50 % зниження споживання, називається IC₅₀^[4].

Див. також

• Потенція (фармакологія)