Onderzoek naar vervanging van ZZS door een alternatief kan worden verplicht vanuit verschillende wettelijke kaders. In dit artikel gaan we in op verschillende screeningsmogelijkheden voor alternatieve stoffen, die een indicatie geven van de gevaarseigenschappen van het alternatief.

Het gebruik van Zeer Zorgwekkende Stoffen (ZZS) is beperkt in tijd en toepassing. Onderzoek naar vervanging door een alternatief kan worden verplicht vanuit verschillende wettelijke kaders. Er zijn verschillende methoden om alternatieven te beoordelen. Deze screeningsmethoden geven een indicatie van de (gevaarlijke) eigenschappen van het alternatief. In de praktijk blijkt dat het gebruik van meerdere methoden nodig is, vooral omdat het (enkel) screeningmethoden betreft en daardoor geen absolute zekerheden zal bieden.

Europees beleid

Vorige maand heeft de Europese Commissie haar beleid uiteengezet voor de ‘Chemical Strategy for Sustainability’ als onderdeel van de ‘Green Deal’. In dit beleid wordt de strategie uitgezet met innovatie naar veiligere en meer duurzamere alternatieven voor ZZS, waarbij gestreefd wordt naar een gifvrije leefomgeving.

In 2013 heeft Royal HaskoningDHV in opdracht van het Ministerie van Infrastructuur en Milieu al een handreiking opgesteld voor het MKB hoe om kan worden gegaan met vervanging van Zeer Zorgwekkende Stoffen. Deze handreiking (Vervangen van zeer zorgwekkende stoffen. Wanneer vervangen en hoe dat te doen?) staat nog steeds.

Het goede nieuws is, dat er inmiddels meer mogelijkheden zijn om (zelf) te screenen of andere stoffen mogelijk duurzame alternatieven voor een ZZS zijn. Dit kan voornamelijk op basis van het (eco)toxicologische/ schadelijkheidsprofiel. Dit is - na het benaderen van de leverancier van de ZZS , de brancheorganisatie of collega-bedrijven - een belangrijke volgende stap in de zoektocht naar alternatieven.

Voorspellen op basis van gelijkenissen

Een eigenschap van een stof komt voort uit de moleculaire structuur en samenstelling. Dit is de basis van de functionaliteit, maar ook van de toxiciteit/ schadelijkheid. Stoffen zijn aan de hand van kenmerken vaak te groeperen in stofgroepen (bijvoorbeeld gebromeerde brandvertragers of ftalaten). Hoewel er te groeperen is op een kenmerk, betekent dit niet automatisch dat stoffen in een stofgroep gelijke werking en/of schadelijkheid zullen hebben. Ketenlengtes, cyclische vormen of vertakkingen in een structuur kunnen significante consequenties hebben.;

Voorspellingen op basis van gelijkenissen resulteren in drie soorten screeningsmethoden:

  • Structuur-activiteit
  • Vingerafdruk
  • Expert opinion

Structuur-activiteit

Inmiddels zijn er voor verschillende stofkenmerken zogenaamde structuur-activiteit relaties (SARs) ontwikkeld, die ook kwantitatief kunnen voorspellen (QSAR). Deze modellen zijn echter niet allen vrij of gratis beschikbaar. Ze zijn ontwikkeld door betrouwbare experimentele gegevens te verzamelen van een set stoffen, waarmee veelal een algoritme is ontwikkeld en getoetst. Hiermee kunnen de eigenschappen van andere stoffen worden voorspeld. Er moet wel goed worden opgelet of de beoogde alternatieve stof past in het domein van het model. Voorbeelden van vrij beschikbare QSARs zijn o.a. het US EPA Epi Suite programma en de OECD QSAR Toolbox.

Uitkomsten kunnen positieve of negatieve matches opleveren. Een positieve match geeft aan, dat er nader zal of kan moeten worden onderzocht of de voorspelde match een reële zorg op die eigenschap betreft. Uit voorzorg kan al wel worden afgezien van zo’n structuur. Als deze tools geen ZZS-overeenkomst geven voor de relatief onbekende stof(fen), betekent het niet automatisch dat ze geen andere ZZS-eigenschappen zouden kunnen hebben. Ook voor de andere ZZS-criteria zal een inschatting moeten worden gemaakt.

Vingerafdruk

Een tweede methode is met vergelijkingshulpmiddelen, ook wel Similarity tools genaamd. Deze zijn gebaseerd op de structuur van een stof. Structurele gelijkenis wordt uitgedrukt op basis van een similarity measure (maat voor vergelijkbaarheid) die bestaat uit een binaire vingerafdruk en een similarity coefficient;Twee voorbeelden van vrij beschikbare hulpmiddelen speciaal voor ZZS, zijn:

  • ChemSec SINimilarity tool waarbij het CAS-nummer van de te onderzoeken stof moet worden ingevoerd. Een match wordt alleen gemeld bij meer dan 70% gelijkenis.
  • RIVM ZZS Similarity Tool waarbij een zgn SMILES-code van de stof wordt ingevoerd. Resultaten worden gecategoriseerd naar ZZS met CMR, PBT/vPvB en hormoon verstorende eigenschappen.

Ook hier kunnen zowel positieve als negatieve matches worden geconcludeerd.

Expert opinion

Soms is het mogelijk voor een stof vergelijkbare eigenschappen te concluderen vanuit een reeds bekende of geteste stof op basis van zogenaamde Read Across. Hierbij wordt een expert analyse gemaakt voor één bekende stof of een categorie van bekende stoffen, waarin de te onderzoeken stof valt. Benodigd is een hypothese, welk vaststelt waarom de voorspelling voor een (eco)toxicologische eigenschap of het lot in milieu mogelijk is. De analyse gaat in op zowel de structuur overeenkomsten als de verschillen tussen de bron stof en de te voorspellen stof en hoe dit de voorspelling zal beïnvloeden.;

Het gaat hierbij voornamelijk om positieve matches. Hiermee zijn stoffen dan (uit voorzorg) uit te sluiten als vervangingsalternatief.
Tevens is het natuurlijk ook mogelijk te verifiëren of er al (literatuur)gegevens bekend zijn over de categorie van stoffen waartoe de te onderzoeken stof behoort. Zwarte lijsten, internationale databases en nieuwe publicaties in tijdschriften leveren een bijdrage als bron voor brede screening.

Samengevat

Samenvattend is het zeer goed mogelijk te onderzoeken of een beoogde vervanger voor een ZZS meteen alarmbelletjes doet gaan rinkelen in een screening. U kunt dan afzien van de stof (en een ander substituut zoeken) of vervolgonderzoek laten uitvoeren. Vroegtijdige analyse kan op een kosteneffectieve wijze alternatieven tegen het licht houden. Op deze manier kunt u zonder hoge investering de succesfactor en risico’s van alternatieve stoffen beoordelen.;
Ons team gebruikt deze hulpmiddelen geregeld in dossiervorming, bij het ‘Assessment of Alternatives’ in een autorisatieproces of bij lange termijn strategisch advies. Als u overweegt ZZS uit uw processen te (gaan) weren en op zoek gaat naar alternatieven, dan gaan we graag met u in gesprek.

Gerelateerde projecten

Contact

Jean-Marc Abbing

Consultant Industrial Safety & Environment

Amsterdam, NL

Verstuur bericht Verstuur bericht