Прогнозирование стабильности химических веществ в биотических условиях с использованием программного обеспечения ОЭСР QSAR Toolbox

Аннотация:

Разработка комплексных подходов к тестированию, оценке опасности и риска воздействия химических веществ на здоровье человека и среду его обитания является одним из приоритетных направлений профилактической токсикологии. Комплексный подход для оценки опасности предполагает использование различных комбинаций методов in silico, in chemico, in vitro, ex vivo, in vivo. В Российской Федерации методы in silico зачастую воспринимаются экспертами скептически, что связано прежде всего с отсутствием их юридически закрепленного статуса, слабо развитой методической базой и недостаточной подготовкой специалистов. С целью расширения методической базы проведено изучение возможности прогнозирования стабильности химических веществ в биотических условиях с использованием программного обеспечения ОЭСР QSAR Toolbox. Материал и методы. Работа выполнена с использованием программного обеспечения ОЭСР QSAR Toolbox версии 4.4.1., руководящих документов ОЭСР по оценке биоразложения химических веществ. Результаты. Мировым сообществом и ОЭСР разработана и внедрена трёхуровневая система тестирования химических веществ на биоразложение, которая включает тесты на быстрое биоразложение (руководства ОЭСР 301 А, 301 В, 301 С, 301 D, 301 Е, 301 F, 306, 310), тесты на определение потенциальной способности к биоразложению (руководства ОЭСР 302 А, 302 В, 302 С, 304 А) и тесты с использованием модельных систем (руководства ОЭСР 303 А, 303 В). Для тестирования возможностей программы были выбраны 24 конечные точки, в том числе определение биоразлагаемости (%) по ВПК, РОУ, выделению СО2, СН4 в тестах ОЭСР 301 А, 301 В, 301 С, 301 D, 302 С, 302 В, а также определение биоразлагаемости (%) в донных отложениях и почве, коэффициента биоконцентрации для более 100 органических химических веществ различного строения. Расчёт параметров осуществляли по методу аналогов с последующей обязательной интерпретацией полученных данных экспертом. При прогнозировании биоразлагаемости химических веществ необходимо выполнить серию расчетов с использованием разных тестов (предпочтительны тесты ОЭСР 301 А, 301 В, 301 С, 301 D, 301 Е, 302 В) и методов группировки с последующей комплексной оценкой полученных результатов с учётом не только структурного подобия веществ и аналогов, но и качества используемых экспериментальных данных. При прогнозировании биоразлагаемости по значениям ВПК целесообразно использовать тест ОЭСР 301 С. Доля тестируемых веществ, биоразлагаемость которых удалось оценить по значениям ВПК, составляет около 50% в тесте ОЭСР 301 С, что обусловлено прежде всего наличием значительного количества экспериментальных данных. Перспективным представляется расчет коэффициентов биоконцентрации. Примерно для 45% тестируемых веществ удалось рассчитать коэффициенты биоконцентрации с хорошей корреляцией с экспериментальными данными. Биоразложение в почве (% и период полураспада) можно прогнозировать только для очень ограниченного круга соединений (10% тестируемых веществ), что связано со сложностью подбора структурно близких аналогов с экспериментальными данными. Метод не применим для прогнозирования биоразложения солей, металлоорганических соединений, полимерных молекул и смесевых продуктов. Заключение. В результате проведенного исследования Российским регистром потенциально опасных химических и биологических веществ разработано методическое пособие по прогнозированию стабильности химических веществ в биотических условиях с использованием программного обеспечения ОЭСР QSAR Toolbox. В документе представлены алгоритмы расчётов биоразлагаемости (%) по тестам ОЭСР 301, 302, 303; БПК, коэффициентов биоконцентрации и биоразлагаемости (%) в почве.

Авторы:

Издание: Токсикологический вестник
Год издания: 2024
Объем: 11с.
Дополнительная информация: 2024.-N 1.-С.20-30. Библ. 22 назв.
Просмотров: 16