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唠唠 EC₅₀ 值

在药物研发中，IC₅₀ 和 EC₅₀ 是两个关键指标。IC₅₀ 是：抑制 50% ，指抑制 50% 生物过程所需的特定处理浓度 (例如药物或毒素)。详见：IC50 如何测？拿到数据不会处理？常见活性数值分不清？一文 Get!

抑制固然重要，但有时目标恰恰相反：激活某种反应。这时，EC₅₀ (半数有效浓度) 就发挥作用了。

EC₅₀ (Concentration for 50% of maximal effect) ——半数效应浓度，药理学中的一个核心指标，定义为药物产生最大效应 50% 的浓度。EC₅₀ 值越低，药物的效力就越强。

EC50 值检测原理：

将不同浓度的药物添加至细胞或生物系统中，观察并记录特异性生理或生化反应的变化。通过测量如细胞增殖、酶活性、受体激活等指标，绘制浓度-效应曲线。

图 1. 可从浓度-反应曲线 (通常在体外进行) 导出的药理学参数 (阈值、EC₅₀ 、最大值)^[1]。

当然，还有大家比较关心的 EC₅₀ 值与 IC₅₀ 值的不同，整理在下面啦~

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EC₅₀ 值的测定

案例一、细胞毒活性试验的 EC₅₀ 值测定

? 文献来源: Food Chem. 2013 May 1;138(1):414-20. (IF=8.5)

为了检测槲皮素、儿茶素 (HY-N0898) 、抗坏血酸、咖啡酸、绿原酸和乙酰半胱氨酸的抗氧化能力，采用 DPPH 法进行半数效应浓度 (EC₅₀) 测定。

图 3.儿茶素浓度 - 反应曲线得出的 EC₅₀^[3]。

? 实验步骤 (供参考^[3])

? 采用 DPPH 法测定儿茶素的 EC₅₀ 值

1. 样本处理：将不同浓度的标准溶液或 DMSO 加入到等体积的 70 μmol/L DPPH 甲醇溶液中。充分振荡混合后，在室温下避光静置 30 分钟。

2. 吸光度测定：使用紫外-可见分光光度计于 517 nm 处测量吸光度。记录对照组和各实验组的吸光度值。

3. 数据处理：按照以下公式计算自由基清除率，

利用不同浓度下的 E% 绘制抗自由基曲线，横坐标为浓度，纵坐标为对应的清除率。从曲线中确定半数抑制浓度 (EC₅₀)，即达到 50% 自由基清除效果所需的样品。

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其他常见活性数值

EC₅₀ 值与 ED₅₀ 值

除了 IC₅₀ 值与 EC₅₀ 值，比较容易混淆的还有 ED₅₀ 值 与 EC₅₀ 值。

? EC₅₀：指的是浓度，达到最大效应 50% 时的药物浓度。 

? ED₅₀：指的是剂量，达到最大反应 50% 时的药物剂量。

图 4.ED₅₀ 与EC₅₀：经典的浓度 (A) 和剂量 (B) 反应曲线^[1]。

A.可从浓度-反应曲线 (通常在体外进行) 导出的药理学参数 (阈值、EC₅₀ 、最大值)。B.可从剂量-反应曲线 (通常在体内进行) 导出的药理学参数 (阈值、ED₅₀ 、最大值) 。

ED₅₀ 值、TD₅₀ 值与 LD₅₀ 值

当然，大多数药物的疗效取决于受试者的用药剂量。因此，存在“剂量描述指标”的概念，它描述了特定药物剂量与其产生的相应效应之间的关系。常用的“剂量描述指标”除了 EC₅₀ (半数最大有效浓度) 外，还有 ED₅₀ (半数有效剂量)、TD₅₀ (半数毒性剂量)、LD₅₀ (半数致死剂量) 等^[4]。

pIC₅₀ 值

pIC₅₀是 IC₅₀ 值转换为摩尔单位时的负对数，即 pIC₅₀=-lg (IC₅₀)，常被用来量化抑制剂对特定生物靶标的抑制能力。pIC₅₀ 值越大，表示该化合物的 IC₅₀ 值越小。pIC₅₀ 的好处在于它可以将原本可能很大或很小的 IC₅₀ 数值转换成一个相对较小且易于比较的数字。

图 7. 茶黄素 (HY-N0243 ，0-60 μM) 对黄嘌呤氧化酶的体外抑制作用，IC₅₀ 为 25.5 μM^[7]。

K_i 值

K_i (Inhibition Constant) 是抑制常数，用于描述抑制剂与酶或受体的结合强度。K_i 值越小，表示抑制剂与靶点的亲和力越高。

图 8.H-1152 (0-40 μM) 通过 ATP 竞争性抑制 Rho 激酶活性，K_i 值为 1.6 nM^[8]。

蛋白激酶反应在含有纯化的 Rho 激酶、40 μM S6 肽、10-100 μM ATP 以及 0-40 nM H-1152 的反应混合物中进行。图中展示了表观 K_m/V_max 值作为 H-1152 浓度函数的变化情况。

K_m 值

K_m 是米氏常数，是酶动力学中的一个重要参数，表示酶达到其最大反应速率一半时所需的底物浓度。K_m 值反映了酶对底物的亲和力：K_m 越小，酶与底物的亲和力越高。

图 9.在 20% 甘油存在下，用 pP227L 转染 CHOP 细胞的匀浆，测定 11b-HSD2 酶代谢皮质醇的 K_m 值^[9]。

K_on、K_off、K_d 和 K_a 值

图 10 A 和图 10 B 展示了利用 SPR 分析法测定 K_d 和 K_off 值。图 10 C 和图 10 D 展示了利用 流式细胞术测定 K_d 和 K_off 值。

图 10.用 SPR 法和流式细胞术测定 ABDwt (400RU) 对人血清白蛋白 (0.75-7500 nM) 的 K_d 和 K_off 值^[10]。

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