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利用Excel 的FORECAST命令計算IC50

來源:生物試劑   2019年03月07日 12:22  

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(shè)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(yù)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(yù)測相應(yīng)的y,因為我們要計算50%抑制率對應(yīng)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(yīng)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(yīng)地選擇相應(yīng)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(dāng)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(yīng)的濃度。

 

                                                     

 

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