Grouping nanomaterials : A strategy towards grouping and read-across

Abstract

De risicobeoordeling van stoffen wordt gebaseerd op informatie over de effecten die ze hebben op mens en milieu. Het kost echter veel tijd, geld en proefdieren om elke stof volledig op de effecten te testen. Om toch de gewenste informatie te verkrijgen wordt daarom zo veel mogelijk gebruikgemaakt van data over vergelijkbare materialen (read-across). Deze werkwijze wordt ook voor nanomaterialen ingezet. Het RIVM heeft een teststrategie laten ontwikkelen om voor nanomaterialen te beoordelen of de data van vergelijkbare stoffen geschikt zijn om voor read-across te gebruiken. Op deze manier hoeven er minder nieuwe data te worden gegenereerd en worden er zo min mogelijk proefdieren gebruikt. Voor de ontwikkeling van de teststrategie is een overzicht gemaakt van de fysisch-chemische eigenschappen die van belang zijn voor de manier waarop een stof zich in organismen gedraagt. Dit is gedaan met behulp van de huidige kennis over het gedrag en de schadelijkheid (toxiciteit) van nanomaterialen. Op basis van deze fysisch-chemische eigenschappen is vervolgens aangegeven welke informatie minimaal nodig is om nanomaterialen te kunnen karakteriseren. Hoe verplaatst de stof zich bijvoorbeeld in een organisme? Hoe reageert het op andere stoffen, zoals eiwitten en zouten? In welke mate wordt het onderweg afgebroken? De teststrategie geeft aan hoe per nanomateriaal op basis van deze fysisch-chemische eigenschappen kan worden beoordeeld onder welke voorwaarden data bruikbaar zijn voor read-across, en hoe dat is te verifiëren. De ontwikkelde teststrategie is getoetst op twee fictieve voorbeelden (nanozilver en nanotitaniumdioxide) en is bruikbaar bevonden. Wel blijkt dat de gedetailleerde informatie die nodig is over de relevante fysischchemische eigenschappen en over de condities waaronder de data zijn verkregen, niet altijd voldoende is gedocumenteerd.

Scientists evaluate the risks from exposure to chemical substances by testing the effects that chemicals have on humans and on other species, such as fish. However, testing substances for the full set of effects requires a lot of time, money and test animals. To minimize costs and animal use, the existing data for similar substances can be used to fill data gaps for a chemical substance via a process called read-across. This approach is also applied for nanomaterials. RIVM has commissioned the development of a strategy to evaluate the potential for read-across in cases of missing data for nanomaterials, with a focus on fulfilling data requirements in regulatory frameworks. To develop this strategy, a literature review was compiled on physicochemical parameters (such as the rate at which and amount to which a chemical dissolves) and their relevance for the behaviour, fate and toxicity of nanomaterials in organisms and the environment. This review was based on current knowledge on the behaviour and toxicity of nanomaterials. It resulted in a base set of physico-chemical parameters that are essential to characterise a nanomaterial and substantiate possibilities for read-across. The strategy provides a framework in which to evaluate each nanomaterial and decide on the applicability of readacross for nanomaterials. The strategy has proven useful in two hypothetical case studies (nanosilver and nanotitanium dioxide). Nevertheless, it was concluded that improvement is needed for the documentation of the information from the laboratory testing of nanomaterials to support read-across. Particularly relevant physico-chemical properties of the nanomaterials and test conditions need more detailed descriptions. Furthermore, the scientific community needs to continue developing test methods that can characterize certain behaviours of nanomaterials to support read-across.