Vermeer ToxEraser Tools

Sostituzione di Sostanze

Chimiche Pericolose

Contesto e Sfida

Le aziende chimiche e manifatturiere si trovano ad affrontare crescenti pressioni normative legate alla sicurezza dei prodotti chimici. Il regolamento REACH (CE n. 1907/2006) impone alle imprese di identificare e sostituire le sostanze pericolose con alternative piu sicure, un processo che richiede competenze tossicologiche specializzate e l’analisi di enormi banche dati di strutture chimiche e dati normativi.

La sfida principale consiste nell’identificare rapidamente alternative strutturalmente simili a una sostanza di interesse, verificandone al contempo la sicurezza rispetto ai profili normativi vigenti – in particolare per cosmetici, materiali a contatto con alimenti (FCM) e solventi industriali.

Soluzione Sviluppata: Suite ToxEraser

Nel contesto del progetto di ricerca “Life Vermeer – Integrating VEGA, ToxRead, MERLIN-Expo, and ERICA in a platform for risk assessment and substitution of risky substance” (LIFE16 ENV/IT/000167) coordinato dall’Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri IRCCS, Kode ha contribuito a sviluppare tre applicazioni standalone denominate collettivamente ToxEraser Tools, ognuna dedicata a uno specifico settore applicativo.

Il tool si struttura con un approccio puramente in-silico che, grazie all’integrazione dei modelli di VEGA e all’integrazione di elenchi di riferimento di composti, che rispettano i requisiti previsti dalla normativa vigente, è in grado di identificare structural alerts (specifici per ogni campo di applicazione) con elevato potenziale di rischio per la salute umana nella molecola in studio.

In aggiunta, attraverso algoritmi di similarità, ToxErasere è in grado di identificare analogie chimiche tra molecole, per suggerire possibili candidati per la sostituzione dei composti a rischio.

Modulo Cosmetici

Il modulo per i cosmetici confronta la struttura della sostanza di input con un database di 2.233 sostanze soggette a regolamentazione specifica nell’ambito del Regolamento (CE) n. 1223/2009. Per ciascun analogo identificato, fornisce:

Classificazione normativa (consentita, vietata, con restrizioni)
Allerta di pericolo basata su modelli QSAR: Benigni/Bossa per genotossicità, allerta per interferenti endocrini (ED), analisi ToxTree
Struttura chimica visualizzata con punteggio di similarità

Modulo FCM

Il modulo FCM (Food Contact Materials) si interfaccia con la lista delle sostanze autorizzate dal Regolamento (UE) n. 10/2011 per i materiali plastici. La ricerca per similarità strutturale consente di:

Identificare analoghi autorizzati con il rispettivo limite di migrazione specifica (SML)
Segnalare eventuali restrizioni d’uso (es. solo per contatto con alimenti non grassi)
Supportare la valutazione di NIAS (Non-Intentionally Added Substances)

Modulo Solventi

Il modulo solventi supporta la sostituzione di solventi industriali pericolosi, con riferimento ai profili tossicologici ICH Q3C e alle guide ECHA sui solventi sostenibili.

Esempio Applicativo: Analisi del DEP

Caso d’uso: Sostituzione del Dietil Ftalato (DEP)

Sostanza di input: Dietil ftalato (CAS 84-66-2) – ftalato plastificante sotto esame normativo.

Risultati ToxEraser:

Allerta strutturale confermata

Ftalato con potenziale effetto su endocrine disruption (Benigni/Bossa positivo)

Analogo suggerito

Fenilalanina (similarita strutturale 72%) – classificazione cosmetica: consentita, nessuna allerta ED

Report PDF

Report PDF generato in meno di 3 secondi con visualizzazione comparativa delle strutture

Impatto e Benefici

ToxEraser Tools riduce significativamente il tempo necessario per l’analisi tossicologica preliminare in fase di formulazione. Il chimico aziendale puo ottenere in pochi secondi un quadro normativo completo sulle alternative disponibili, senza necessità di consultare manualmente regolamenti e banche dati di pericolo. Questo accelera il processo di sostituzione delle sostanze preoccupanti (SVHC), contribuendo agli obiettivi della strategia UE per la sostenibilità chimica.