Prédire les propriétés physico-chimiques dangereuses des substances chimiques à l'aide de modèles QSPR
Abstract
Les modèles QSPR (pour Quantitative Structure Property Relationship) sont des méthodes prédictives de propriétés macroscopiques sur la base des structures moléculaires des substances chimiques. Ils ont été principalement employés en biologie et en toxicologie mais le sont aussi de manière croissante pour utilisation pour des propriétés physico-chimiques. Dans le cadre de la règlementation européenne REACH, leur développement est encouragé comme alternative aux essais expérimentaux. Ils sont également utilisés dans le cadre de criblages pour sélectionner des composés avec des propriétés fonctionnelles données ou/et présentant les propriétés dangereuses les moins importantes possibles (ex. inflammabilité, explosibilité, comburance). Pour évaluer la fiabilité de ces modèles, l'OCDE a proposé cinq principes de validation des modèles QSPR en vue de leur utilisation dans un cadre règlementaire : définition de la propriété visée, transparence de l'algorithme, définition du domaine d'applicabilité, performances du modèles et, si possible, interprétation mécanistique. Dans ce contexte, l'INERIS développe des modèles QSPR pour la prédiction des propriétés physico-chimiques dangereuses des substances chimiques, telles que l'explosibilité des composés nitrés, la stabilité thermique des peroxydes organiques ou l'inflammabilité des amines. Pour se faire, les outils de chimie quantique permettent non seulement de calculer des descripteurs moléculaires pertinents (notamments issus de la DFT Conceptuelle) mais aussi de mettre en évidence les mécanismes chimiques sous-jacents. Ces modèles sont développés en accord avec les principes de validation de l'OCDE en vue de leur acceptation au niveau européen par le JRC (Joint Research Center) et de leur intégration dans des outils existants tels que la QSAR Toolbox de l'EChA (Agence européenne des produits chimiques) et de l'OCDE.