化学物質特性(生分解・蓄積)予測システム(試用版)


公開日 2005.06.06
更新日 2008.05.23

化学物質特性予測システムに関するアンケート」にご協力をお願いします。

   このシステムは新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)プロジェクト:化学物質のリスク評価・管理プログラムの化学物質総合評価管理プログラム、「既存化学物質安全性点検事業の加速化」の成果の一部です。

   「化学物質の審査及び製造等の規制に関する法律(化審法)」の既存化学物質安全性点検で得られた微生物分解度試験・魚類への蓄積性試験データを用いて開発した予測システムであり、予測したい化学物質の構造式を入力すると生分解性と生物濃縮性の予測値が出力されます。

以下の説明をお読みのうえ、「次へ」をクリックしてください。

1)エンドポイント
 本システムの生分解性予測は、好気的水圏環境中での化学物質の微生物分解性を評価する分解度試験法の一つとして位置付けられているOECDテストガイドライン301C法(MITI(I)法)による試験データを基に開発されています。また、濃縮性予測は魚類における化学物質の濃縮性試験の一つであるOECDテストガイドライン305法による試験データを基にして開発されたものです。
 本システムでの「易分解性(Ready Biodegradability)」は、OECDテストガイドライン301C法の易分解性の定義「28日目のBOD(生化学的酸素要求量)による分解度が60%以上」と同様に定義しています。

2)予測手法
 化学物質特性予測システムは、エキスパート予測とSAR(構造活性相関)予測による生分解性予測及びlogPow(オクタノール−水分配係数)−BCF(Bio-Concentration Factor: 生物濃縮倍率)相関による生物濃縮性予測からなリます。
 生分解性のエキスパート予測は、化学物質の生分解性が骨格構造と骨格構造に結合した置換基又は部分構造の種類と数との組み合わせにより決定されるという経験則に基づいたフローチャートによって予測する方法です。
 生分解性のSAR予測は、分解メカニズムが類似した化学物質群について生分解性と構造情報(部分構造フラグメント数、電子状態等)との相関関係を統計解析して得た関係式を用いて予測する方法です。
 生物濃縮性の予測は化学物質のlogPow※とBCFの相関関係を統計解析して得た関係式を用いて予測するシステムです。

3)適用範囲
 本システムの開発に使用した物質群(トレーニングセット)に含まれていない骨格構造や置換基等を有する化学物質群及び同じ骨格構造を持っていても分解性・蓄積性等のメカニズムが異なると考えられる天然化学物質等に対しては予測精度が低くなると予想されます。本システムではトレーニングセット情報の表示や類似構造検索により当該物質が適用範囲にあるかの判断ができます。

4)予測精度
 本システムの予測的中率は100%ではありません。したがって、必ず予測失敗物質が存在することを十分考慮した上で使用しなければなりません。

5)化審法との関係
 本システムで得られた予測結果は、「化学物質の審査及び製造等の規制に関する法律(化審法)」の「試験データ」として申請データに使用することはできません。

6)分解中間体生成予測
 エステル・エポキシ・酸無水物・アルデヒドを有する物質は水中で容易に変化し、分解中間体を生成する可能性があります。それらの物質は本体と分解中間体の推定構造式と予測結果を表示します。ただし、本システムでは各反応の反応率は100%と仮定していますので、実際の反応性と異なる場合があります。


作画ツール
MDL Molfile
LogPow

化学物質特性予測システムに関するアンケート」にご協力をお願いします。


化学物質特性予測システムに使用できる元素は以下の通りです。
C, H, O, N, S, F, Cl, Br, I, P, Si, Na, K
ただし、ナトリウム、カリウムは水中で完全解離するとして自動的に水素に置換されます。

構造式描画にはJava Applet、またはCS ChemDraw Plugin Proをお持ちの方は、CS ChemDraw Pluginのいずれかを選択できます。 「作画ツール」のプルダウンメニューから選択して「次へ」をクリックしてください。

MDL Molファイルでの入力は「参照...」をクリックしてファイルを選択してください。

LogPow
 本システムでは水―オクタノール分配係数「logPow」の計算値を用いて生分解性・生物濃縮性を予測する場合があります。logPowの計算にはClogPTM4.0※※を使用しています。化学物質のLogPow実測値がわかっている場合やClogP以外の計算logPow値を使用される場合は、「LogPow」の欄に値を入力することができます。入力されていない場合構造式から自動的に計算した値が使用されます。

ClogPの詳細は以下を参考にしてください。
http://www.biobyte.com/bb/prod/clogp40.html
Leahy, D., J. Pharm.Sci., 1986, 75, 629.
Leo, A., Chemical Reviews, 1993, 93, 1281.
Leo, A., J. Chem. Soc. Perkin Trans. II, 1983, 825.
Abraham, D. and Leo, A., PROTEINS, Structure, Function, and Genetics, 1987, 130.
Leo, A., The Science of the Total Environment, 1991, pp109/110, 121.


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