受体动力学一般用放射性同位素标记的配体(L)与受体(R)做结合试验研究。取一定量组织,磨成细胞匀浆,分组加入不同浓度的放射性同位素标记的配体(药物),温孵待反应达平衡后,迅速过滤或离心分出细胞,用缓冲液洗去尚未结合的放射性配体,测定标本的放射强度,这是药物与细胞结合的总量,此后用过量冷配体(未用同位素标记的配体)洗脱特异性与受体结合的放射性配体再测放射强度,这是药物非特性结合量。将总结合量减去非特性结合量就可以获得L-R结合(B)曲线。如果L只与单一R可逆性结合,以B为纵座标,[L]为横座标,L-R结合曲线为直方双曲线(图2-5)。如将横座标改用log[L]([]表示摩尔浓度)则呈典型的S形量效曲线。
按质量作用定律
(E代表效应)
反应达到平衡时
(KD是解离常数)
因为[RT]=[R]+[LR](RT为受体总量),代入上式并经推导得
由于只有LR才发挥效应,故效应的相对强弱与LR相对结合量成比例,即
按此公式以E为纵座标,log[L]为横座标作图,结果与实验数据图形完全一致。
当[L]=0时,效应为0,
当[L]>>KD时,[LR]/[RT]=100%,达最大效能,即[LR]max=[RT]。
当[LR]/[RT]=50%时,即EC50时,KD=[L]。
KD表示L与R的亲和力(affinity),单位为摩尔。各药(L)与R亲和力不同,KD越大时亲和力越小,二者成反比。令pD2=-logKD则其值不必用摩尔单位、数值变小且与亲和力成正比,在半对数座标上也较易理解,故pD2较为常用。
药物与受体结合产生效应不仅要有亲和力,还要有内在活性(intrinsicactivity),后者用α表示,0≤α≤100%。故上述公式应加入这一参数:E/Emax=α[LR]/[RT]。两药亲和力相等时其效应强度取决于内在活性强弱,当内在活性相等时则取决于亲和力大小(图2-6)。
将上述受体动力学基本公式([LR]/[RT]=[L]/KD+[L])加以推导改变可将S形量效曲线改变为直线关系,使计算方便很多也准确很多:
1.双倒数图 将上述基本公式两侧取倒数后加以推导得1/[LR]=KD/[L][RT]+1/[RT]。以1/[LR]为纵座标、1/[L]为横座标作图得直线(图2-7),斜率为KD[RT],即KD/Emax,与纵座标交点为1/[RT],即1/Emax,与横座标交点为-1/KD。
2.Scatchard图 推导得公式[LR]/[L]=[RT]/KD-[LR]/KD以[LR]/[L],为纵座标,[LR]为横座标作图也呈直线(图2-8),斜率为-1/[KD],与纵座标交点为[RT]/KD,与横座标交点为[RT]。
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