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GB/T 36700.6-2018 化学品 水生环境危害分类指导 第6部分:定量结构活性关系(QSAR)GB/T 36700.62018
化学品‧水生环境危害分类指导 第6部分:定量结构活性关系(OSAR
化学品水生环境危害分类指导
TB/T 3275-2018 铁路混凝土GB/T36700《化学品水生环境危害分类指导》分为以下8个部分: 第1部分:导言; 第2部分:统一分类方法; 第3部分:水生毒性; 第4部分:降解; 第5部分:生物富集; 第6部分:定量结构活性关系(QSAR); 第7部分:金属和金属化合物分类; 第8部分:金属和金属化合物在水介质中的转化/溶解指导。 本部分为GB/T36700的第6部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分由全国危险化学品管理标准化技术委员会(SAC/TC251)提出并归口。 本部分起草单位:中华人民共和国安徽出入境检验检疫局、环境保护部固体废物与化学品管理技术 中心、中华人民共和国常州出人境检验检疫局、中国化工经济技术发展中心、上海化工研究院有限公司、 华峰集团有限公司、北京国石安康科技有限公司、清华大学、江阴澄星日化有限公司。 本部分主要起草人:温劲松、卢玲、汪蓉、季汝武、张蕾、卡学东、田宇、王馨晨、孙昊、膝晓明、曹梦然、 贺少鹏、黄俊、王斌。
化学品水生环境危害分类指导 第6部分:定量结构活性关系(QSAR)
化学品水生环境危害分类指导 第6部分:定量结构活性关系(QSAR)
GB/T36700的本部分规定了化学品对水生环境危害分类涉及定量结构活性关系(QSAR)方法使 用中导致危险低估的试验因素、模型选择、使用。 本部分适用于化学品水生环境危害分类涉及QSAR使用的指导
GB30000.28界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1
过剩毒性excesstoxicity 物质表现出的超过预测值的毒性,
导致危险低估的试验因表
除非是试验因素导致测试结果偏小,否则一些非电解性物质的毒性比QSAR预测值更大。这些试 验因素,例如容易在试验过程中挥发的碳氢化合物,以及强疏水性化合物在急性毒性试验中由于试验时 间不足难以使水相浓度(水族箱试验溶液)与产生麻醉效应的内疏水性位点浓度之间达到稳定状态。只 要在试验时间内能建立这种平衡,则低反应性非电解性物质的lgK与lgC关系曲线为线性关系。此
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如果产生毒性效应所需的浓度高于化合物的水溶解度,化合物即使在水中饱和,也难以观察到有毒 性效应。预测出现毒性的浓度接近水溶解度的化合物,如果试验时间不足以达到平衡分配,也不会表现 出毒性效应。对于表面活性物质,当预测出现毒性的浓度超过临界胶束浓度,也会观察到类似的临界 值。在试验条件下,这些化合物单独进行测试时不显示毒性,但它们对混合物的毒性仍存在贡献。对于
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QSAR模型主要用于为进行分类补充缺少的数据,有效的试验数据总是优于预测数据。现有 QSAR模型的可靠性和适用范围存在很大差别,预测不同的终点指标应使用不同的条件。如果待试验 化合物属于QSAR模型预测可靠性高的种类或结构类型,也可将预测结果与试验数据进行比较,以检 验某些试验条件的合理性(如挥发、试验时间不够以致未能达到平衡状态,以及水溶解度临界值)。这些 试验条件往往会导致物质的分类结果低于其实际毒性,
6.3模型差异性的影响
如有两个以上QSAR模型适用时,应将不同的预测结果与测定结果进行比较。如果预测结果不存 在差异,这有助于提高预测的有效性,但需要注意这些模型的开发可能都是利用类似化合物的数据和类 似的统计方法。如果预测结果存在很大差异,则应进行进一步检验。此外,也存在没有任何一种QSAR 模型适用的可能性。使用QSAR模型时,应首先确定待预测的化学物质,与构建预测模型的化学物质 的结构和特性是否类似。如果用于构建QSAR模型数据集中含有与待预测化学物质类似的物质,则应 对该化合物的测定值与模型预测值进行比较,若与预测模型高度吻合,则这可能就是最可靠的模型。同 样,若模型中如果没有任何一种类似物质的试验数据,则应进行试验,
6.4.1根据化学结构预测IgK。值,可使用CLOGP、LOGKOW、SPARC等成熟的计算机程序模型,如 等。CLOGP和LOGKOW程序模型基于基群贡献累加算法,而SPARC程序模型基于化学结构算法。 对可在水中发生水解或其他化学反应的化合物,应谨慎使用这些方法,尤其是在解释水生毒性试验数据 时应考虑到这些转变。通常,只有SPARC程序模型可用于无机或有机金属化合物。在预测表面活性 化合物、螯合物和混合物的1gK。w或水生毒性时,还应采用专用计算机程序。 6.4.2离子态和非离子态的五氯苯酚及类似化合物的1gK。值均可通过计算获得。对某些活性分子 (如三氯甲苯),也可计算得到,但同时也应考虑反应性及后续的水解性。此外,对于离子态的苯酚,pK, 是第二个参数。在计算有机金属化合物IgK。值时,应谨慎使用特定模型,因为有些化合物在水中确实 以离子态存在。 6.4.3某些亲脂性极高的化合物,采用GB/T21853摇瓶法测定的1gK。数值可达到6~6.5,使用 GB/T29882缓慢搅拌法时,lgK。值可向上扩展至8左右。即使外推到这些方法所能测定的范围以 外,计算机程序也被认为是有用的。如果QSAR毒性模型是采用较低lgK。值的化学物质构建得到 的,那么预测本身也是一种外推,因此在计算生物富集效应时,lgK在高值区域会变成非线性关系。
DB/T 75-2018 地震灾害遥感评估 建筑物破坏GB/T36700.6—2018
对于1gK。值较低的化合物,基群贡献算法也可使用,但对于危害评估并非有效。因为这类物质,特别 是lgK。值是负数的物质,亲脂性分配即使有也很少,这些物质会通过渗透效应产生毒性。
6.5生物富集系数BCF
6.5.1应优先使用试验确定的BCF数据进行分类。试验应符合试验周期要求,使用纯净物在水溶解度 范围内的试验浓度进行试验,以使水中和鱼组织内的化合物浓度达到稳态平衡。此外,在长时间的生物 富集试验中,BCF与lgK。的相关关系会拉平并最终减小。自然条件下,强亲脂性化学物质在生物体 内积累有食物摄取和水中摄取两种方式。当lgK。~6时,应考虑食物摄取方式,否则lgK。值会与 QSAR模型一起用作预测生物蓄积潜力的手段。QSAR模型的预测偏差往往反映了化学物质在鱼体 内新陈代谢程度的差异。这也是某些化学物质,例如邻苯二甲酸盐,在生物体内的富集显著低于预测值 的原因。此外,将BCF预测值与使用放射性同位素标记法得到的检测值进行比较时,应小心谨慎,所得 检测值可能是母体化合物与代谢物的混合物。 6.5.2应优先使用试验得到的lgK。w值。但大于5.5的GB/T21853摇瓶法lgK。测定值并不可靠, 应使用计算值平均数或利用GB/T29882缓慢搅拌法重新测定这些数据。如有理由怀疑测定数据的准 确性,则应使用IgK。计算值。
6.6可降解性一非生物和生物降解
用于水相中非生物降解的QSAR模型,被定义为描述特定化学物质作用机理的线性自由能关系 LFER)。例如,对不同芳香环取代基的苄型氯化物,如果能得到取代基的相关参数,则用于模拟水解 过程的LFER模型非常可靠。光降解,也就是与紫外反应生成活性组分,可从空气中的估计值外推得 到。虽然这些非生物过程通常不能导致有机化合物的完全降解CJJ/T107-2019 生活垃圾填埋场无害化评价标准及条文说明,但通常是重要的起点,也可作为速率限 值。用于计算生物降解的QSAR模型,要么是针对具体化合物的,或是类似BIODEG计算机程序模型 的基群贡献模型。特定化合物专用模型的应用范围极为有限,而基群贡献模型的应用范围虽然更宽,但 也仅限于含有与模型结构类似的化合物。研究表明,基群贡献模型作出的生物降解预测,可用于预测 “不可快速生物降解”,与水生危害分类“不可快速降解”相关。
6.7鱼类、涵类和薄类的急性水生毒性
在没有检测到有亲电性、亲电前体或特殊的机理官能团存在时,利用1gK。值预测非反应性、非电 解性有机化学物质的急性水生毒性(基线毒性)非常可靠。但对于特定毒物来说,预先选择适当QSAR 模型时仍然存在问题。目前还缺乏简单明了的作用模式鉴定标准,在选择适用模型时,需要专家根据经 验作出判断。如果使用的是一种不合适的QSAR模型,可能导致相差几个数量级的错误预测,而就基 线毒性来说,预测的毒性会偏小,而不是偏大,