QUIMiOTEC: Integración de métodos computacionales de toxicología predictiva y herramientas software de evaluación de riesgos para la gestión de la seguridad química de sustancias y mezclas en la cadena de suministro

Contexto

En las últimas décadas, la industria química europea ha experimentado continuos cambios fruto del aumento de mercados emergentes con altas tasas de producción, la creciente preocupación por el medio ambiente y la aparición de nuevas y complejas normativas relativas a la prevención de riesgos en lugar de trabajo y la seguridad de los consumidores.

Esto mismo se traslada a la industria química ligada a la fabricación de productos de limpieza, higiene del hogar y productos cosméticos: reglamentos de la UE para el registro, la evaluación, la autorización y la restricción de sustancias químicas (REACH), para la clasificación, el etiquetado y el envasado de sustancias y mezclas (CLP), y el Reglamento (CE) Nº 1223/2009 sobre los Productos Cosméticos persiguen el objetivo común de garantizar un alto nivel de protección para la salud humana y el medio ambiente, haciendo que la industria se responsabilice de la seguridad relativa a los productos comercializados en la Unión Europea.

Por otro lado, debido al uso abundante de este tipo de productos, tanto a nivel profesional como doméstico, cada vez se están produciendo más casos de afecciones alérgicas y sensibilización a determinados tipos de ingredientes y/o formulaciones.

En dicho contexto, surge la necesidad por parte de la industria química, de producir productos que no supongan un efecto negativo sobre la salud o el medio, y más concretamente, que no devengan en problemas relacionados con afecciones alérgicas o de sensibilidad. No obstante, y a pesar de que se conoce el perfil toxicológico de la mayoría de los ingredientes comunes en los sectores de la limpieza, higiene y cosmética, las interacciones de dichos compuestos en la mezcla o formulación del producto elaborado pueden resultar en efectos adversos no esperados.

Resumen y objetivos

El proyecto QUIMiOTEC nace de la necesidad potenciar el desarrollo de herramientas para promover la mejora de la competitividad de las empresas y la innovación de sus productos y formulaciones, considerando como aspectos clave la seguridad del consumidor y la reducción de costes en el desarrollo de nuevos productos, ambos aspectos clave en el sector de los productos de higiene del hogar y cosméticos.

La evaluación de los riesgos de las sustancias químicas como tales, o en forma de mezclas, suponen costes muy elevados para las empresas. Los costes directos se atribuyen fundamentalmente al pago de las tasas de registro y la preparación del informe de seguridad química, obligatorio para sustancias peligrosas, y que conlleva la realización de costosos ensayos in vivo e in vitro para la caracterización de las propiedades toxicológicas y ecotoxicológicas de las sustancias comercializadas, así como la caracterización de la exposición en el ciclo de vida de la sustancia con objeto de demostrar su uso seguro en las condiciones previstas de uso.

En esta iniciativa se plantean tres aspectos fundamentales:

1) facilitar la evaluación de los riesgos de las sustancias químicas y de formulaciones heterogéneas, promoviendo el intercambio de información en la cadena de suministro y  la reducción de los costes actualmente asociados a los ensayos in vivo e in vitro requeridos para la caracterización de perfil toxicológico y ecotoxicológicos.

2) la búsqueda de alternativas viables a sustancias potencialmente tóxicas para la salud, especialmente aquellas clasificadas como cancerígenas, mutagénicas y tóxicas para la reproducción (CMR), y por tanto posibilitar el desarrollo de formulaciones seguras para la salud

3) la reducción de los efectos nocivos en la salud derivados del uso profesional y doméstico de productos de limpieza, detergentes y cosméticos, especialmente importantes en el caso de afecciones sobre en el sistema respiratorio, mucosas olfativas, piel y conjuntiva ocular.

Para ello, el proyecto se propone el desarrollo de un sistema integrado de herramientas de software -en formatos web y APP para teléfonos inteligentes y tabletas- dirigidas a la evaluación y gestión de los efectos en la salud y el medio ambiente de las sustancias químicas en todas las etapas del ciclo de vida, desde el diseño de las sustancias en laboratorio y su incorporación en mezclas hasta su posterior transporte al usuario final.

Dicho sistema integrado de herramientas incorpora nuevos modelos computacionales de relación cuantitativa estructura-actividad (Quantitative Structure-Activity Relationships, QSAR) dirigidos a la predicción de los efectos adversos de nuevas sustancias y mezclas heterogéneas -la ventaja que ofrecen dichos modelos es que, una vez desarrollados, la predicción de toxicidad de un compuesto se puede hacer a partir únicamente del conocimiento de su estructura química-; modelos de estimación de la exposición a agentes químicos construidos en base a los requisitos de información del reglamento 1907/2006 REACH; y aplicaciones de gestión de información dirigidas a la mejora de la comunicación dentro de los agentes de la cadena de suministro.

Así pues, el objetivo final del proyecto es el de facilitar un único sistema a las industrias químicas de los sectores de la limpieza, higiene y cosmética, el cual les permita, por un lado, facilitar el desarrollo de sustancias y mezclas seguras y su posterior registro en el REACH (incluyendo la elaboración de Fichas de Seguridad de los productos, y de escenarios de exposición requeridos por la normativa); y por otro lado que suponga una vía de comunicación integrada para los diferentes actores en la cadena de suministro de un mismo producto, de modo que puedan establecerse los modos de uso seguro más adecuados para ellos. De esta forma, son tres los principales retos que se pretenden abordar:

1) el aumento de alergias derivadas de la exposición a ingrediente alérgenos contenidos en productos de limpieza, ambientadores, detergentes y cosméticos,

2) la falta de herramientas sencillas para la valoración de la seguridad química en el marco del reglamento 1907/2006 REACH, y

3) la necesidad de identificar alternativas técnicamente viables para los agentes químicos cancerígenos, mutagénicos y toxicos para reproducción (CMR) sujetos a autorización y cuyo uso en el mercado ha sido declarado como no seguro.

En definitiva, esta iniciativa pretende cubrir diversas necesidades de mercado, como son el desarrollo de productos con un menor riesgo para la salud e impacto sobre el medio ambiente, y la reducción de los costes asociado al cumplimento de las disposiciones legales aplicables.

El proyecto se dirige a segmentos clave del sector químico de la Comunitat Valenciana y beneficiará directamente a las más de 4.800 empresas fabricantes de sustancias y mezclas ubicadas en esta comunidad, especialmente a aquellas fabricantes de sustancias puras, ambientadores de hogar, productos de limpieza aromatizados y detergentes.

Resultados

• Se ha desarrollado un sistema integrado de herramientas de software que facilita a las empresas la evaluación y gestión de los efectos en la salud y el medio ambiente de las sustancias químicas empleadas durante su actividad productiva, con el fin de cumplir la legislación aplicable a los sectores cosméticos y de productos de limpieza e higiene del hogar.
• El software integra modelos de predicción en formato web y app para teléfonos inteligentes y tableta. Dicho software es el primero diseñado para la evaluación de la seguridad de sustancias básicas y mezclas en productos de cosmética e higiene del hogar y que incluye las fases de diseño del producto, la síntesis en instalaciones productivas, almacenamiento, transporte y procesado y su uso final por usuarios profesionales y consumidores.
• El software permite también generar las fichas de seguridad (FDS) asociadas a cada producto (normal y extendida), elaborando los escenarios de exposición que exige el reglamento REACH para su registro. Todo ello ayuda a integrar a toda la cadena de suministro al facilitar la comunicación entre las partes, dar información acerca de la clasificación de peligrosidad y etiquetado necesario para los productos en su comercialización y, finalmente, proporcionar la información y la documentación requeridas para su transporte por carretera (según la normativa ADR).