IC50

Graphische Ermittlung der IC₅₀ anhand von Beispielwerten

Als mittlere inhibitorische Konzentration (IC₅₀) wird die Konzentration eines Inhibitors (synonym Hemmstoff) bezeichnet, bei der eine halbmaximale Inhibition (halbmaximale Hemmung) beobachtet wird. Die Dosis-Wirkungs-Kurve ist sigmoidal (S-förmig), weshalb eine Konzentration mit maximaler Wirkung erst bei vergleichsweise hohen Konzentrationen auftritt. Daher wird der Wert nahe dem Wendepunkt genommen. Hat beispielsweise ein Inhibitor bei 100 nanomol/l 50 % der maximalen Inhibitorwirkung, wäre das die IC₅₀.

In der Pharmakologie wird die IC₅₀ verwendet, um die Wirkstärke eines Antagonisten anzugeben. Dieser ist vergleichbar mit der EC₅₀ eines Agonisten.

Nach der FDA ist die IC₅₀ die Konzentration einer Substanz, die für eine 50%ige Inhibierung in vitro notwendig ist. Die EC₅₀ gibt auch die Plasmakonzentration an, die notwendig ist für einen 50%igen Effekt in vivo.

Abhängig ist die IC₅₀ bzw. EC₅₀ bei kompetitiven Inhibitoren von der Michaeliskonstante K_m, der Dissoziationskonstante des Enzym-Inhibitor-Komplexes K_i und der Substratkonzentration [S], dargestellt in der Cheng-Prusoff-Gleichung:

${{\text{IC}}_{50}}=\left(1+{\frac {[{\text{S}}]}{K_{m}}}\right)\cdot K_{i}$

Da der IC₅₀-Wert in Nanomolar (nM) oder Mikromolar (µM) angegeben wird und deshalb etwas unhandlich ist, wird auch der sogenannte pIC₅₀-Wert verwendet. Er berechnet sich aus dem IC₅₀-Wert durch Bildung des negativen dekadischen Logarithmus aus dem Zahlenwert der Konzentration in mol/l.

Beispiel:

${\text{IC}}_{50}=167\,{\text{nM}}=167\cdot 10^{-9}\,{\text{mol}}\cdot {\text{l}}^{-1}\;\Rightarrow \;p{\text{IC}}_{50}=-\log _{10}(167\cdot 10^{-9})=9-\log _{10}(167)=6{,}78$

Andere Zahlenwerte, beispielsweise IC₉₅ geben die Konzentration an, die notwendig ist, um 95 % zu inhibieren.

Literatur

• J. M. Berg, J. L. Tymoczko, Gregory J. Gatto jr., L. Stryer: Stryer Biochemie, Springer Spektrum 2018

Siehe auch

• Enzymkinetik
• Enzymhemmung
• Katalytische Effizienz
• EC₅₀
• LD₅₀