DOI: https://doi.org/10.1289/ehp12331
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39878487
تاريخ النشر: 2025-01-01
المؤلف: Xenia Trier وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث المواد الكيميائية من عائلة البيرفلوروالكيل
نظرة عامة
تتناول ورقة البحث الدور الحاسم لمعايير المرجعية الكيميائية في إدارة المخاطر الفعالة للمواد الكيميائية، لا سيما في سياق اللوائح الوطنية والدولية. وتبرز أن ممارسات تقييم المخاطر الحالية، التي تشمل تقييمات المخاطر والتعرض، وإنفاذ اللوائح، والمراقبة، تعاني بشكل كبير من عدم توفر هذه المعايير المرجعية على نطاق واسع. تثير هذه النقص مخاوف بشأن كفاية الأطر الحكومية الحالية لحماية صحة الإنسان والبيئة من مخاطر المواد الكيميائية.
يستخدم المؤلفون المواد الكيميائية المعروفة باسم المواد الفلورية متعددة السلاسل (PFASs)، وتحديداً C6O4، كدراسة حالة لتوضيح كيف أن الوصول المحدود إلى المعايير المرجعية يعيق توليد الأدلة العلمية المستقلة اللازمة لإدارة المخاطر المستنيرة. يقترحون عدة توصيات لمعالجة هذه المشكلة، بما في ذلك إنشاء مستودع للمعايير المرجعية، وإعادة تعريف عتبات الثقة التنظيمية، وتوفير طرق بديلة لتحديد المواد الكيميائية، والنظر في تنظيم قائم على الفئات في غياب المعايير الفردية. تختتم الورقة بالتأكيد على أن البيانات القوية حول مخاطر المواد الكيميائية والتعرض ضرورية لتقييم المخاطر الفعال والامتثال التنظيمي، وتقترح أن المراجعة القادمة للوائح REACH تمثل فرصة لتعزيز قدرات توليد البيانات لتحسين إدارة مخاطر المواد الكيميائية.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث مفهوم إدارة المخاطر، الذي يشمل الجهود المجتمعية للتقليل من التعرض للمواد الكيميائية لحماية صحة الإنسان والبيئة. تتضمن هذه الإدارة تدابير تنظيمية—مثل القوانين والتوجيهات على مستويات قضائية مختلفة—وأفعال طوعية من قبل الشركات والأفراد. جانب أساسي من تقييم المخاطر هو قياس المخاطر (R)، الذي يُعرف بأنه ناتج المخاطر (H) والتعرض (E)، ويعبر عنه رياضياً كالتالي: $R = H \times E$. تبرز الورقة ضرورة المعايير المرجعية الكيميائية، التي تعتبر أساسية لتحديد وقياس المواد الكيميائية، وتقييم التعرض، ودراسة السمية. هذه المعايير، التي تتطلبها التشريعات عادةً، تُنتج غالباً من قبل بائعين تجاريين ولكن يمكن أن تكون مكلفة ومحدودة في التوفر، لا سيما لبعض فئات المواد الكيميائية، بما في ذلك المواد الفلورية متعددة السلاسل (PFASs).
يؤكد المؤلفون على الفجوة الكبيرة في توفر المعايير المرجعية للعديد من المواد الكيميائية، لا سيما لتلك التي لم تُضاف عمداً إلى المنتجات، مثل المنتجات الثانوية والتمثيلات الأيضية. يقدمون مثالاً محدداً يتعلق بمركب C6O4، وهو مركب PFAS، الذي واجه قيوداً على توفر معيار مرجعي له بسبب مطالبات براءات الاختراع من منتجه. توضح هذه الحالة التحديات الأوسع في مراقبة المواد الكيميائية وتقييم المخاطر، حيث يمكن أن يعيق الوصول المحدود إلى المعايير المرجعية القدرة على تقييم التلوث البيئي والتعرض البشري بدقة. تدعو التعليقات إلى تحسين الممارسات في مشاركة المعلومات التحليلية وتطوير منصات متاحة لتحليل المواد الكيميائية، خاصة في ضوء الوجود البيئي المستمر للمواد الفلورية متعددة السلاسل (PFASs) والحاجة إلى إشراف تنظيمي فعال.
الطرق
تناقش هذه القسم المنهجيات لتحديد وقياس المواد الكيميائية، لا سيما في غياب المعايير المرجعية. تبرز الإطار شبه الكمي الذي طوره Pieke وآخرون لتقدير تركيزات المواد غير المعروفة باستخدام 17 مادة تحليلية، والذي أظهر خطأ في القياس يتراوح بين 1.7 إلى 2 عند تطبيقه على أكثر من 300 مادة كيميائية غير محددة في مواد الاتصال بالطعام (FCMs). تقدم Liigand وآخرون مزيداً من التقدم في هذا المجال من خلال استخدام نماذج الانحدار للمبيدات والسموم الفطرية، مما أدى إلى متوسط خطأ في عامل الاستجابة يبلغ 5.4، وهو يعتبر مرتفعاً بالنسبة للتحليل الكمي الدقيق. يؤكد النص على الحاجة إلى موازنة عدم اليقين في الطرق شبه الكمية مقابل مخاطر النتائج السلبية الكاذبة، لا سيما بالنسبة لفئات المواد الكيميائية المعقدة مثل PFASs، حيث من غير المحتمل تطوير معايير مرجعية شاملة لجميع المتغيرات.
بالإضافة إلى ذلك، يقترح القسم استراتيجيات بديلة لاختبار السمية وإدارة مخاطر المواد الكيميائية، داعياً إلى نهج قائم على الفئات لتقييم المخاطر المرتبطة بالمواد الفلورية متعددة السلاسل (PFASs). يشير إلى إطار عمل من Goodrum وآخرين الذي يسمح بإضافة الجرعات تحت ظروف محددة، مما يبرز أهمية فهم أنماط العمل المماثلة للتجميع الفعال. يتم استكشاف منهجيات تقييم جديدة (NAMs) لتلبية الاحتياجات التنظيمية، حيث تستخدم بعض الهيئات التنظيمية بالفعل بيانات تم توليدها بواسطة NAM. يختتم القسم باقتراح أن تخصيص السمية بناءً على أفضل عضو مفهومة في فئة كيميائية يمكن أن يحفز تطوير المعايير المرجعية، مما يسهل في النهاية دراسات السمية الأكثر دقة وتقييمات المخاطر.
المناقشة
تؤكد قسم المناقشة على الدور الحاسم للمعايير المرجعية في التحليل الكيميائي، والتحديد، وتقييم السمية، مشددة على ضرورتها للرصد البيئي الدقيق وتقييم المخاطر. تعتبر المعايير المرجعية ضرورية لمعايرة الأدوات التحليلية، وضمان موثوقية قياس المواد الكيميائية، وتأكيد هوية المواد من خلال تقنيات مثل مطيافية الكتلة. تؤكد الورقة أنه بدون هذه المعايير، يصبح قياس المخاطر والتعرض غير مؤكد، مما يعيق إدارة المخاطر الفعالة والامتثال للحدود التنظيمية.
يستعرض المؤلفون التحديات التي تطرحها محدودية توفر المعايير المرجعية، لا سيما في سياق الخلطات الكيميائية المعقدة مثل المواد الفلورية متعددة السلاسل (PFAS). يدعون إلى تحسين الوصول إلى المعايير المرجعية من خلال التنازلات القانونية لخدمات الصحة العامة، وإنشاء مستودعات شاملة، وفرض لوائح محتملة تتطلب من منتجي المواد الكيميائية توفير معايير لمنتجاتهم. تختتم المناقشة بإعادة التأكيد على أهمية المعايير المرجعية في توليد بيانات قوية لتقييم المخاطر والامتثال التنظيمي، مقترحة أن التعديلات القادمة على لوائح REACH قد تمثل فرصة لمعالجة هذه القضايا بشكل فعال.
DOI: https://doi.org/10.1289/ehp12331
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39878487
Publication Date: 2025-01-01
Author(s): Xenia Trier et al.
Primary Topic: Per- and polyfluoroalkyl substances research
Overview
The research paper discusses the critical role of chemical reference standards in effective risk governance for chemicals, particularly in the context of national and international regulations. It highlights that current risk assessment practices, which include hazard and exposure assessments, regulatory enforcement, and monitoring, are significantly hindered by the widespread unavailability of these reference standards. This deficiency raises concerns about the adequacy of existing governance frameworks to protect human health and the environment from chemical risks.
The authors use per-and polyfluoroalkyl substances (PFASs), specifically C6O4, as a case study to illustrate how limited access to reference standards impedes the generation of independent scientific evidence necessary for informed risk governance. They propose several recommendations to address this issue, including the establishment of a reference standards repository, redefining regulatory confidence thresholds, providing alternative methods for chemical identification, and considering class-based regulation in the absence of individual standards. The paper concludes by emphasizing that robust data on chemical hazards and exposure is essential for effective risk assessment and regulatory compliance, and it suggests that the upcoming revision of the REACH regulation presents an opportunity to enhance data generation capabilities for better chemical risk management.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the concept of risk governance, which encompasses societal efforts to mitigate chemical exposures to safeguard human health and the environment. This governance involves both regulatory measures—such as laws and directives at various jurisdictional levels—and voluntary actions by companies and individuals. A fundamental aspect of risk assessment is the quantification of risk (R), defined as the product of hazard (H) and exposure (E), expressed mathematically as $R = H \times E$. The paper highlights the necessity of chemical reference standards, which are essential for identifying and measuring chemicals, assessing exposure, and studying toxicity. These standards, typically required by legislation, are often produced by commercial vendors but can be costly and limited in availability, particularly for certain chemical categories, including per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs).
The authors emphasize the significant gap in the availability of reference standards for many chemicals, particularly for those not intentionally added to products, such as byproducts and metabolites. They provide a specific example involving C6O4, a PFAS compound, which has faced restrictions on the availability of its reference standard due to patent claims by its producer. This situation illustrates broader challenges in chemical monitoring and risk assessment, as limited access to reference standards can hinder the ability to accurately assess environmental contamination and human exposure. The commentary calls for improved practices in sharing analytical information and developing accessible platforms for chemical analysis, especially in light of the ongoing environmental presence of PFASs and the need for effective regulatory oversight.
Methods
The section discusses methodologies for the identification and quantification of chemicals, particularly in the absence of reference standards. It highlights the semi-quantitative framework developed by Pieke et al. for estimating concentrations of unknown substances using 17 marker analytes, which demonstrated a quantification error ranging from 1.7 to 2 when applied to over 300 unidentified chemicals in food contact materials (FCMs). Liigand et al. further advanced this field by employing regression models for pesticides and mycotoxins, yielding an average response factor error of 5.4, which is considered high for accurate quantitative analysis. The text emphasizes the need for balancing the uncertainties of semi-quantitative methods against the risks of false negatives, particularly for complex chemical classes like PFASs, where comprehensive reference standards are unlikely to be developed for all variants.
Additionally, the section proposes alternative strategies for toxicity testing and chemical risk management, advocating for class-based approaches to assess hazards associated with PFASs. It references a framework by Goodrum et al. that allows for dose additivity under specific conditions, emphasizing the importance of understanding similar modes of action for effective grouping. New assessment methodologies (NAMs) are being explored to meet regulatory needs, with some regulatory bodies already utilizing NAM-generated data. The section concludes by suggesting that assigning toxicity based on the best-understood member of a chemical class could incentivize the development of reference standards, ultimately facilitating more accurate toxicity studies and risk assessments.
Discussion
The discussion section emphasizes the critical role of reference standards in chemical analysis, identification, and toxicity assessment, highlighting their necessity for accurate environmental monitoring and risk assessment. Reference standards are essential for calibrating analytical instruments, ensuring the reliability of chemical quantification, and confirming the identity of substances through techniques such as mass spectrometry. The paper underscores that without these standards, the quantification of hazards and exposures becomes uncertain, hindering effective risk governance and compliance with regulatory limits.
The authors illustrate the challenges posed by the limited availability of reference standards, particularly in the context of complex chemical mixtures like per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS). They advocate for improved access to reference standards through legal waivers for public health services, the establishment of comprehensive repositories, and potential regulatory mandates requiring chemical producers to provide standards for their products. The discussion concludes by reiterating the importance of reference standards in generating robust data for risk assessments and regulatory compliance, suggesting that upcoming revisions to the REACH regulation could present an opportunity to address these issues effectively.