化学品性质(Q)SAR模型的验证指南生态毒理性质

化学品性质(Q)SAR模型的验证指南生态毒理性质

国家标准 GB/T24781一2009 化学品性质(Q)SAR模型的验证指南 生态毒理性质 Guidaneenthevalidationof(Q)sARmdelsforchemiealsproperties- Ecologicaleffeets 2009-12-15发布 2010-07-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/T24781一2009 前 言 本标准参考采用经济合作与发展组织(OECD)指南文件ENV/JM/MONO(2007)2《(定量)结构 活性关系[(Q)sAR]模型的验证的指南文件英文版),其有关的技术内容与上述文件完全一致 本标准附录A为资料性附录 本标准由全国危险化学品管理标准化技术委员会提出并归口 本标准负责起草单位:国家质检总局进出口化学品安全研究中心 本标准参加起草单位:检验检疫科学研究院、湖北出人境检验检疫局、中化化工标准化研究所、 江西出人境检验检疫局 本标准主要起草人:程艳,陈会明李啼、宋乃宁周新、崔海容、郭坚 本标准系首次发布
GB/T24781一2009 引 言 欧盟于2007年6月1日立法通过《化学品的注册、评估、授权和限制法规》以下简称REACH法 规),并于2008年6月1日正式实施 该法规实施以后对进人欧盟市场上的化学品进行统一管理 我 国为应对欧盟REACH法规,制定了化学品安全系列标准,等同转化了欧盟REACH法规的相关技术 内容 欧盟REACH法规和联合国《全球化学品统一分类和标签制度GHS)为了减少动物试验,明确规 定了Q)SAR模型预测方法在特定情况下可用于化学品性质的预测 本标准是为了应对欧盟REACH法规在技术指标上参考采用了OECD指南文件ENV/JM/ MONo(2007)2《(定量)结构-话性关系[(Q)sA模型的验证的指南文件英文版)和REACH技术法 规EUR21866EN2005《定量)结构-活性关系的特征:初步指南英文版,并且其有关的技术内容与 上述文件完全一致,建立了化学品生态毒理性质(Q)SAR模型的验证指南
GB/T24781一2009 化学品性质(Q)SAR模型的验证指南 生态毒理性质 范围 本标准规定了化学品生态毒理性质(Q)sAR模型的验证指南 本标准适用于现有的以及将来开发的各种(Q)sAR模型 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 tonship 定量)结构-活性关系[Q)SAR] ntitative)strueturaetivityrelati quan 物质效应和分子描述符之间的(定量)关系 2.2 Q)sAR的验证Q)SARvalidation 依据(Q)SAR描述的终点和应用范围,对(Q)SAR模型运算的符合度、适用度和预测能力,以及机 制解释的可靠性和相关性进行评价的过程 验证原则 3.1确定的终点 3 明确的运算算法 3.3确定的应用范围 3. 对符合度、适用度和预测能力的合适的评价 4 3.5如果可能,提供机制解释 验证原则阐述 4.1确定的终点 4.1.1不同的(Q)sAR预测模块针对不同的终点 在采用(Q)sAR模型对化学品生态毒理性质进行 预测时,常用的终点为生态毒理学参数,包括半数致死浓度(LcC),半数效应浓度(EC、最低可观测效 应浓度(LOEC)、无可观察效应浓度(NOEC)、生物需氧量(BOD)、化学需氧量(cOD)、水解性、生物降 解性、生物高积系数(wF>,正辛醉/水分配系数(K.),吸收速率常败.请除速率常数.分配系数.吸附系 数等 4.1.2在采用(Q)SAR模型对化学品生态毒理性质进行预测时,常用的描述符包括正辛醇/水分配系 数(K),水溶解度、降解常数、氢键、分子表面积等 一个确定的终点至少包含以下因素: 产生建模集数据的详细信息; a b)测试方案的不同不会导致终点数值的明显不同 测试方案内部因素的不同不会导致结果的不同 c Q)SAR预测的化学品对象的范围包含在测试方案的化学品对象范围内; Q)SAR预测的终点与测试方案的终点相同
GB/T24781一2009 科学定义的终点能够反映化学品结构间的不同 4.2明确的运算算法 当评价Q)SAR预测模型的运算算法时,需要考虑下列因素 a)终点数值和描述符数值的数据集; b)对描述符的来源和测量的说明 对测试集和建模集的描述,并对异常点的剔除说明理由; 对数学模型进行描述; 对模型运行进行描述的统计学参数; f 构成(Q)sAR预测模型的参数以及参数数值 确定的应用范围 Q)SAR的应用范围是多维空间中的一个理论区域,在这个区域中(Q)SAR模型的预测具有 定的可靠性 4.3.2Q)SAR模型的应用范围需要考虑以下因素 a)建立与应用范围相关联的可信度范围; b)建立对应用范围的限制方法; c 评价应用卷围的限制方法,以更好地理解其长处.局展性和适用性， 将应用范围限制方法与传统的统计学方法联合应用 d 对符合度、适用度和预测能力的合适的评价 包含两类信息 a)模型的内部运行的评价,包括符合度和适用度,主要是应用建模集来确定; 模型的外部评价,包括预测能力,主要是采用合适的测试集来确定 b 4.4.2模型应具有统计学意义,一个具有高度统计学可执行意义的模型包括以下一个或几个特征 当采用最少数量的变量时,具有最高的可能的预测能力 a) 预测变量之间的关联很小 b 4.4.3 个具有低的统计学可执行意义的模型包括以下一个或几个特征 a)缺乏一个或多个相关变量,如;没有足够的拟合能力 b) 在拟合度和预测能力之间具有显著差别; 个或多个(噪声)变量偶尔会与响应相关; c d 预测变量之间有高度的相关性 4.5如果可能,提供机制解释 鼓励在对(Q)sAR模型验证过程中寻找出机制解释,能够增加对于统计有效性和应用范围的 理解 验证的报告格式 5. 1 Q)SAR模型验证的报告格式是构建和总结模型重要信息的框架,包括: 模型的来源 a b 模型的类型; 模型的验证 c d)可能的模型应用,等 附录A给出了化学品生态毒理性质的(Q)sAR模型的验证指南示例
GB/T24781一2009 附 录A 资料性附录 化学品生态毒理性质的(Q)SAR模型的验证指南示例 A.1模型说明 采用B1OwINv4.02模型预测有机化学物质的生物降解性 A.2模型验证报告(见表A.1) 表A.1采用BIowINy4.02模型预测有机化学物质的生物降解性的验证报告总结 验证原则 模型信息 是/否 模型预测目标明确,针对化学品的理化、毒性或生态毒性终点有明确要求 是 模型预测目标与特定的测试方法或技术对应 确定的终点 a 影响试验以及预测的重要因素,如性别、种群、温度、暴露时间、测试方案等 终点测试单位 对物质结构的明确描述,尤其是取代基团 明确的运算算法 涉及到定量预测时,对于物料平衡的明确描述 是 对于应用的限制性,如考虑到化学物质的结构时,需要包括在内和/或排除 在外的化学物质的说明 对化学物质结构与性质相关规则的描述 否 确定的应用范围 涉及到定量预测时,分别针对描述型变量或响应型变量的、包括在内或都 是 排除在外的规则 针对模型预测的终点数值,化学品描述符数值在建模集中分布的说明 对于给定的建模集的详细描述,包括;建模集中分子结构的数目,化学名 否 称,分子结构、CAS号,描述型或者响应型变量的数据、建模集数据质量 分析 用来建立模型的数据是香来自于经过处理的原始测试数据(如平行样的平 是 均值) 如果是,则需要提供原始数据以及处理过程 3 对用来选择描述符的方法的解释,包括用来选择原始描述符的方法,考虑 对符合度,适用度和 d 是 的原始描述符的数目,从较大范围的原始描述符选集中筛选出较小范围的 预测能力的合适的 最终描述符的方法,包含在模型中的最终描述符的数目 评价 对用来建立模型的统计学方法的描述,包括使用的软件包的细节,以及在 此统计学方法下,模型是否已经独立的被确认过 基于建模集的对模型的符合度的基本统计,例如标准偏差的计算等 是 有否进行交叉验证或者重组,如果已有进行,那么所采用的具体方法的 是 描述 是 针对建模集质量和/或已知的响应型变量,对模型的内部运行性的评价
GB/T24781一2009 表A.1(续 验证原则 模型信息 是/否 模型是否已经采用独立于建模集的测试集验证过 8 是 如果已经对模型进行了测试集的外部验证,那么需要提供对于测试集的详 细描述,包括;测试集中分子结构的数目、化学名称,分子结构,.cAs号,所 有描述型变量的数据、所有响应型变量的数据、测试数据的质量等 对符合度,适用度和 dD 预测能力的合适的 如果已经对模型进行了测试集的外部验证,那么需要提供用来选择测试 10 评价 结构的方法的解释,包括测试集所代表的模型的应用范围的界定,外部集 是否足够大能够代表建模集数据集,用来评估模型的预测能力的统计学 是 方法的说明(包括使用的软件包),模型的预测能力的统计学分析,考虑到 建模集和测试集的质量和/或已知的响应型变量时模型的预测能力的评 价,模型的预测能力与以往确认的定量原则 的比较 针对分子结构的特性描述例如分子的亲核性或亲电性的描述,或者受体 否 结合区域的描述) 涉及到定量时,与已知的(生物)活性机制相关的描述符的物理化学性质 否 解释 可能的机制解释 支持机制解释的参考文献 是 模型机制的优先性(例如在建模前保证原始建模集结构和/或描述符选自 符合预先定义的作用机制)或者从属性(例如在建模后,再解释建模集结构 是 和/或描述符)的说明 模型验证结论 根据以上验证报告总结,B;owIN模型能用来预测筛选快速生物降解的有机化合物