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一文理清:文献中常见药物浓度的意思
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2023.08.15 云南

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01
LC50和LD50

LC50半数致死剂量(Lethal Concentration 50,致死中浓度/半致死浓度/半数致死浓度)表示杀死 50% 防治对象的药剂浓度,国际单位为mg/L,生活中常用单位为PPm。在动物急性毒性试验中,使受试动物半数死亡的毒物浓度,通常以毒物溶液或气体的浓度表示。

毒物的致死效应与受试动物暴露时间有密切关系。如果用 LC50表示水中毒物对水生生物的急性毒性,必须在LC50前标明暴露时间,如24小时LC50、48小时LC50和96小时LC50等。如果用LC50表示空气中毒物对哺乳动物的急性毒性,一般是指受试动物吸入毒物2小时或4小时后的试验结果,可不注明吸入时间,但有时也可写明时间参数。例如LCt50是指引起动物半数死亡的浓度和吸入时间的乘积,时间(t)一般用分钟表示。

LD50:半数致死量(lethal dose 50%, LD50):是指能够引起试验动物一半死亡的药物剂量,通常用药物致死剂量的对数值表示。是衡量存在于水中的毒物对水生动物和存在于空气中的毒物对哺乳动物乃至人类的毒性大小的重要参数,通常以毒物的摄入量或注射量表示。

毒性的定量测定是把不同剂量的被试验物质导入实验动物(如老鼠)体内,而足以使占全体数量50%的个体在试验条件下致死的剂量称为LD50(致死量50%),一般用每公斤体重所使用的毒物毫克数表示。所以,如果大量老鼠试验数据的统计分析表明每公斤1毫克的剂量可使50%试验老鼠致死,对实验老鼠而言,这种毒物的LD50就是1毫克/公斤。显然某种毒物的毒性对于不同种类的动物是不同的,所以标明LD50的数值的同时还应注明所用的实验动物。

LD50和LC50都是毒理学中常用的指标,LD50通常是经口或经皮试验,LC50则是呼吸道吸入试验。LD50和LC50均视为单位体重的剂量或浓度,因为不同体重的受试动物抵抗中毒能力不同。LD50衡量的是生物体摄入或接触毒物的耐受能力,而LC50衡量的是生物体暴露于毒物浓度下的生存能力

在比较各种污染物的毒性、不同种或不同发育阶段的动物对污染物的敏感性以及环境因素对毒性影响方面的研究中,都以LC50为依据。

02
IC50和EC50

广义的讲,IC50是对指定的生物过程(或该过程中的某个组分比如酶、受体、细胞等)抑制一半时所需的药物或者抑制剂的浓度。药学中用于表征拮抗剂(antagonist)在体外实验(in vitro)中的拮抗能力。

EC50是指在特定暴露时间后,能达到50%最大生物效应对应的药物、抗体或者毒素等的浓度。药学中除了用于表征体外实验中(in vitro)激动剂(agonist)的激活能力外,还可用于表示达到体内(in vivo)最大生物效应一半时所需的血药浓度。在很多文献中,EC50也用于表征某化合物在细胞水平的效力(包括激动和拮抗)。

IC50的I,重在Inhibition,只考察对靶点的效应。EC50的E,重在Effect,看的是总体生物学表型。举例:抗癌药EGFR激酶抑制剂的IC50,是指EGFR的磷酸化被抑制一半的剂量,而EC50是指癌细胞的活力被抑制一半的剂量。

IC50:半数抑制浓度(对应上图),Y 轴的研究指标随浓度递减。

EC50:半数有效浓度(对应下图),Y 轴的研究指标随浓度递增。

下图其实是把 Cell Inhibition 当成药物的效应,与药物浓度呈正相关。其实对于细胞毒实验,两者是相等的。如果药物有抑制细胞活性的作用,习惯上称之为 IC50(称呼而已)。

IC50:IC50, half maximal inhibitory concentration是指被测量的拮抗剂的半抑制浓度。它能指示某一药物或者物质(抑制剂)在抑制某些生物过程(或者是包含在此过程中的某些物质,比如酶,细胞受体或是微生物)的半量。在凋亡方面,可以理解为一定浓度的某种药物诱导肿瘤细胞凋亡50%,该浓度称为50%抑制浓度,即凋亡细胞与全部细胞数之比等于50%时所对应的浓度,IC50值可以用来衡量药物诱导凋亡的能力,即诱导能力越强,该数值越低,当然也可以反向说明某种细胞对药物的耐受程度。

EC50: 当试验不以死亡作为试验生物对毒物的反应指标,而是观察测定毒物对生物的某一影响,如鱼类失去平衡、畸形、酶活变化及藻类生长受抑制,常用有效浓度即EC(effective concentration)来表示毒物对试验生物的毒性。半最大效应浓度(concentration for 50% of maximal effect, EC50)是指能引起50%最大效应的浓度。EC50是药物安全性指标。其含义是:引起50%个体有效的药物浓度。LD50/ED50、TD50/ED50、TC50/EC50等统称为治疗指数,是一类药物的安全指标,通常其值越大越安全。需注意这些指标只反映治疗作用与急性毒性的关系,并不能反映慢性毒性、过敏性。

03
EC50和CC50

CC50:使得50%的细胞发生病变时的药物浓度。
EC50:能够有效抑制50%细胞感染病毒的药物浓度。(和IC50是一样的意思)

SI=CC50/EC50
细胞病变率(%)= (细胞对照组OD值-实验组OD值)/细胞对照组OD值*100%
药物抑制率(%)=(实验组OD值-病毒对照组OD值)/(细胞对照组OD值-病毒对照组OD值)*100%。

引用🔗:

[1] 每日生物评论Bio-review |IC50和EC50的区别及计算方法

[2]https://zhidao.baidu.com/question/1604737475939709627.html?qbl=relate_question_0&word=lc50和ld50区别

来源:科研小白的进阶之路,转载请文首注明来源,否则必究

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