利用Excel 的FORECAST命令計算IC50
一、前言
IC50(50% inhibitory concentration)的計算方法有多種,包括正態(tài)概率單位法(用SPSS probit regression計算),Logit 回歸(適用于非常態(tài)分布),寇氏法,序貫法,Reed-Meuench法(累積法),直線回歸法(linear regression),還有為準確的加權(quán)直線法(weighted linear regression,用于劑量型分析)。不同的方法都對實驗設計有不同要求的,要根據(jù)具體情況而使用。
本文利用excel 的FORECAST(x,known-y′s,known-x′s) 命令,通過線形回歸方程返回一個預測值,計算IC50。原理就是線性回歸分析。該命令是輸入一個x值,通過回歸方程預測相應的y,因為我們要計算50%抑制率對應的濃度,因此在分析中,確定藥物濃度為y,抑制率為x.。
通過以下例子說明,
X(IR,%) | Y(ug/ml) |
100 | 500 |
85 | 250 |
60 | 125 |
45 | 62.5 |
26 | 31.25 |
(數(shù)據(jù)1)
直線回歸分析中,分析對象線性關(guān)系越好,則分析越準確。在這里,直接用藥物濃度對抑制率做回歸分析是否適合?我們先看看它們的線性關(guān)系:
可以看到,直接用藥物濃度對抑制率做回歸分析,線性關(guān)系并不是很好。我們再看藥物濃度取對數(shù)后的的相關(guān)性:
X(IR,%) | Y(lgC) |
100 | 2.69897 |
85 | 2.39794 |
60 | 2.09691 |
45 | 1.79588 |
26 | 1.49485 |
(數(shù)據(jù)2) |
|
可以明顯看出,濃度取對數(shù)后的線性關(guān)系更好。因此我們在計算IC50時使用濃度的對數(shù)值。
二、步驟
1、根據(jù)細胞活力測定結(jié)果,計算各組平均OD值,按以下公式,計算每個藥物濃度的抑制率(IR):
2、分別在EXCEL表格中輸入對應的藥物濃度和抑制率(同上數(shù)據(jù)1),然后利用EXCEL的Log命令,計算出藥物濃度的log10對數(shù)值,得數(shù)據(jù)2(同上數(shù)據(jù)2)。
3、然后在任一個單元格內(nèi)選擇公式FORECAST,并對應地選擇相應的值,F(xiàn)ORECAST(x,known-y′s,known-x′s),x填50,known-y′s 選lgC, known-x′s選IR,返回得到一個log值,這里為1.886761471;
4、計算10為底該值為指數(shù)的冪,101.886761471,得到77.048,因此該例子的IC50為77.048ug/ml。(使用logit 回歸小軟件算得其IC50為68.18ug/ml)。
三、結(jié)論
使用EXCEL FORECAST計算IC50是個較準確的方法,其優(yōu)點是不受軟件使用限制,但要分別計算抑制率,當要處理大量數(shù)據(jù)時,較為麻煩。使用SPSS 的Regression-Probit 回歸分析,可以把原始數(shù)據(jù)按要求直接輸入,然后直接計算得到從1%到99%抑制率對應的濃度。
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