ED50-, EC50- und IC50-Konzentrationen

ED50, EC50 und IC50 sind halbmaximale Parameter, die eine Dosis-Wirkungs-Kurve auf der Dosisachse lokalisieren und als standardisierte numerische Indizes der Potenz dienen. EC50 ist die Konzentration, die die Hälfte des maximalen Effekts hervorruft, ED50 ist die Dosis, die die Hälfte des maximalen (oder, bei quantitativen Daten, die Hälfte der Population betreffenden) Effekts hervorruft, und IC50 ist die Konzentration, die eine halbmaximale Hemmung eines Prozesses bewirkt.

Definition

EC50 ist die Konzentration eines Arzneimittels, die 50 Prozent seines maximalen Effekts hervorruft; ED50 ist die Dosis, die 50 Prozent des maximalen abgestuften Effekts hervorruft oder, in der quantitativen Analyse, die Dosis, bei der 50 Prozent einer Population die definierte Reaktion zeigen; IC50 ist die Konzentration, die eine 50-prozentige Hemmung einer gemessenen Aktivität bewirkt.

Scope

Dieses Thema definiert die drei halbmaximalen Indizes, erklärt, wie jeder aus einer Dosis-Wirkungs- oder Hemmkurve abgelesen wird, unterscheidet ihre Verwendung in abgestuften versus quantitativen Kontexten und weist darauf hin, dass es sich um empirische Deskriptoren einer Kurve handelt und nicht um direkte Maße der Bindungsaffinität. Es dient als Referenz- und Bildungsmaterial und gibt keine Dosierungsanweisungen.

Core questions

• Was messen EC50, ED50 und IC50 jeweils, und wie unterscheiden sie sich?
• Wie wird ein halbmaximaler Wert aus einer Dosis-Wirkungs- oder Hemmkurve abgelesen?
• Warum werden halbmaximale Indizes als Standardmaß für die Potenz verwendet?
• Warum ist IC50 nicht dasselbe wie eine Bindungsaffinitätskonstante?

Key concepts

• EC50 (halbmaximale effektive Konzentration)
• ED50 (mittlere effektive Dosis)
• IC50 (halbmaximale Hemmkonzentration)
• Potenzindex
• Abgestufte versus quantitative ED50
• Kurvenmittelpunkt und Wendepunkt
• Assay-Abhängigkeit von IC50

Mechanisms

Jeder halbmaximale Index markiert den Punkt auf einer Dosis-Wirkungs-Kurve, an dem die Reaktion auf halbem Weg zwischen ihrem Ausgangswert und ihrem Maximum liegt. Für eine abgestufte Sigmoidkurve, die mit der Hill-Gleichung angepasst wurde, ist EC50 die Konzentration am Mittelpunkt der Kurve und der konventionelle Potenzindex: Eine niedrigere EC50 bedeutet ein potenteres Medikament. ED50 spielt die gleiche Rolle auf einer Dosisskala und bezeichnet in der quantitativen Analyse die Dosis, bei der die Hälfte der Population den definierten Endpunkt erreicht. IC50 ist der analoge Mittelpunkt für eine Hemmkurve, die Konzentration, die eine gemessene Aktivität halbiert. Diese Indizes sind empirische Merkmale der beobachteten Kurve und hängen von den Versuchsbedingungen ab; insbesondere wird IC50 durch die Konzentration des konkurrierenden Substrats oder Liganden beeinflusst und ist daher an sich keine Affinitätskonstante. Die IUPHAR-Terminologie standardisiert diese Symbole und ihre Definitionen.

Clinical relevance

Halbmaximale Werte sind die gängige Währung für die Berichterstattung und den Vergleich der Potenz von Medikamenten und Inhibitoren in verschiedenen Studien. Dieser Eintrag stellt sie zu Bildungszwecken dar; sie beschreiben, wo eine Kurve auf der Dosisachse liegt, und sind keine Grundlage für die Auswahl von Dosen bei Patienten.

History

Halbmaximale Indizes wurden zu Standarddeskriptoren, als die quantitative Pharmakologie die Anpassung von Sigmoidkurven übernahm. Die Beziehung zwischen einer beobachteten IC50 und der zugrunde liegenden Hemmkonstante wurde durch die Cheng-Prusoff-Behandlung der kompetitiven Hemmung geklärt, und die IUPHAR-Terminologie legte später die Symbole EC50, ED50 und IC50 sowie deren Bedeutungen fest.

Key figures

• Terry Kenakin
• David Colquhoun
• Yung-Chi Cheng
• William Prusoff

Seminal works

• neubig-2003

Frequently asked questions

Was ist der Unterschied zwischen EC50 und ED50?

EC50 wird als Konzentration am Wirkort ausgedrückt und aus einer abgestuften Konzentrations-Wirkungs-Kurve abgelesen, während ED50 als Dosis ausgedrückt wird; in der quantitativen Analyse bedeutet ED50 spezifisch die Dosis, bei der die Hälfte einer getesteten Population die Alles-oder-Nichts-Reaktion zeigt.

Ist IC50 ein Maß für die Bindungsaffinität?

Nicht direkt. IC50 ist eine empirische Konzentration, die eine gemessene Aktivität unter bestimmten Versuchsbedingungen halbiert, und sie hängt von Faktoren wie der Konzentration des konkurrierenden Substrats ab; die Umwandlung in eine Affinitätskonstante erfordert zusätzliche Annahmen, wie in der Cheng-Prusoff-Beziehung.