Glossar

Benign by Design: Ein innovatives Konzept im Rahmen der Nachhaltigen Chemie/Pharmazie, das darauf abzielt, chemische Stoffe und Arzneimittelwirkstoffe von Beginn an so zu gestalten (engl. design: Gestaltung, Aufbau), dass sie die an sie hinsichtlich der Nutzung gestellten Anforderungen möglichst gut erfüllen, und die von von ihnen ausgehenden Gefahren von Umwelt möglichst gering sind (engl. benign: freundlich, gutartig). Beispielsweise sollten Stoffe, die in die aquatische Umwelt gelangen könnten, möglichst gut, vollständig und schnell abbaubar sein.

Chemoinformatik, Cheminformatik oder Chemieinformatik (engl., chemoinformatics, cheminformatics, chemical informatics), Computerchemie (engl., computational chemistry): Wissenschaftszweig, der das Gebiet der Chemie mit Methoden der Informatik verbindet mit dem Ziel, Methoden zur Berechnung von Moleküleigenschaften zu entwickeln und anzuwenden. Mit Hilfe geeigneter Algorithmen werden Kodierungen für Moleküle entwickelt. Durch Induktion können neue Hypothesen über molekulare Eigenschaften erstellt werden, wie z. B. die Löslichkeit, die Toxizität oder die Abbaubarkeit.

Gesundheitlicher Orientierungswert (GOW) Der GOW ist ein Vorsorgewert für humantoxikologisch nur teil- oder nicht bewertbare trinkwassergängige Stoffe Seine Höhe ist so bemessen, dass eine spätere, vollständige humantoxikologische Bewertung eines nicht gentoxischen Stoffes/Stoffes mit Wirkungsschwelle und der meisten gentoxischen Stoffe/Stoffe ohne Wirkungsschwelle mit Sicherheit auf einen lebenslang gesundheitlich duldbaren oder akzeptierbaren gesundheitlichen Leitwert (LW5) in Höhe von LW GOW führen wird. Für die geringe Anzahl „stark“ gentoxischer trinkwassergängiger Stoffe wird empfohlen, den GOW auf Expositionsdauern von maximal 10 Jahren zu beschränken.

Ein GOW von 0,1 μg/l dient als als erste Bewertungsbasis.

GOW ≤ 0,3 μg/l: Der Stoff ist nachweislich nicht gentoxisch, d.h. es liegen in vitro überwiegend negative Daten zur Gentoxizität und/oder zum initiatorischen karzinogenen Potenzial der Kontaminante vor, ansonsten aber keine aussagekräftigen experimentell-toxikologischen Daten.
GOW ≤ 1 μg/l: Der Stoff ist nachweislich nicht gentoxisch (s.o.).Zusätzlich liegen aussagekräftige In-vitro und In-vivo-Daten zur oralen Neurotoxizität und zum keimzellschädigenden Potenzial der Kontaminante vor. Diese Daten führen aber auf keinen niedrigeren Wert als 0,3 μg/l.
GOW ≤3 μg/l: Der Stoff ist weder gentoxisch, noch keimzellschädigend oder neurotoxisch (s.o.).Zusätzlich liegen aussagekräftige In-vivo-Daten aus mindestens einer Studie zur subchronisch-oralen Toxizität der Kontaminante vor. Diese Daten führen aber auf keinen niedrigeren Wert als 1 μg/l.

Ersatzweise wird die Einstufung der Kontaminante im Gesamtbereich >0,1 μg/l bis 3 μg/l dann empfohlen, wenn wissenschaftlich entsprechend belastbare Erwartungsaussagen zur Beziehung zwischen Struktur und biochemisch-toxikologischem Potential der Kontaminante vorliegen („Struktur-/ Aktivitätsbeziehung“), s. Struktureigenschaftsbeziehung
Werte >3 μg/l können aus gesundheitlicher Sicht Werte >3 μg/l können aus gesundheitlicher Sicht ohne weitere Überprüfung lebenslang geduldet werden,wenn mindestens eine chronisch-orale Studie vorliegt,aufgrund derer die Kontaminante toxikologisch (fast) vollständig bewertbar ist und die Bewertung nicht auf einen niedrigeren Wert als 3 μg/l führt. Anhaltspunkte dieser Art für vorläufig gesundheitlich duldbare Konzentrationen nicht oder nur teilbewertbarer Stoffe im Trinkwasser oberhalb des GOW = 0,1 μg/l sollten jedoch nur von Fall zu Fall und bundeseinheitlich vom Umweltbundesamt freigegeben werden. (http://www.umweltbundesamt.de/wasser/themen/downloads/trinkwasser/Empfehlung-Nicht-bewertbare-Stoffe.pdf).

in vivo (lat.,= im Lebendigen): Vorgänge, die im lebendigen Organismus ablaufen bzw. untersucht werden

in vitro: Vorgänge, die im Gegensatz zu in vivo außerhalb lebender Organismen stattfinden (z. B. im Reagenzglas) ablaufen bzw. untersucht werden

in silico: Angelehnt an in vivo und in vitro bezeichnet man Vorgänge, die mit dem Computer simuliert werden als "in silico". Der Begriff ist eine Anspielung auf die Tatsache, dass die meisten heutigen Computer-Chips auf der Basis des chemischen Elements Silizium hergestellt sind.

Leitstrukturoptimierung: Durch geeignete chemische und biologische Hypothesen lässt sich die Zahl möglicher Moleküle, die bestimmten Anforderungen genügen, auf wenige Kandidaten reduzieren, die dann im Labor synthetisiert und experimentell getestet werden. Aus diesem Grund spielt die Chemieinformatik im Bereich der pharmazeutischen Chemie, aber auch in der Umweltchemie sowie der Nachhaltigen Chemie und der Nachhaltigen Pharmazie zunehmend eine größere Rolle eine große Rolle zur Optimierung von Leitstrukturen (s.a. Benign by Design).

Molecular Modeling: Aufgrund bekannter Strukturen werden Modelle von unbekannten Strukturen entwickelt, um so einen bestimmten Typ von QSAR zu ermöglichen.

Nachhaltige Chemie/Nachhaltige Pharmazie: Nachhaltige Chemie ist die Anwendung verschiedener Methoden zur Durchführung chemischer Reaktionen ohne Belastung zukünftiger Generationen. Dazu werden Techniken und Technologien entwickelt und genutzt, die mit weniger Rohmaterialien und Energie auskommen, die den Gebrauch erneuerbarer Ressourcen maximieren und den Einsatz von gefährlichen Chemikalien minimieren bzw. ganz eliminieren. Ein weiteres Ziel nachhaltiger Chemie und Pharmazie sind verbesserte, umweltfreundliche Produkte (s. Benign by Design).

(Q)SAR (engl., (Q)uantitative Structure-Activity Relationship): Werden Struktureigenschaftsbeziehungen für quantitative Vorhersagen genutzt, spricht man von Quantitative Structure-Activity Relationships (QSARs). Manchmal findet man auch den Begriff Quantitative Structure Property Relationship (QSPR), wenn sich es sich um die Beziehung zwischen den physikalisch-chemischen Eigenschaften eines Moleküls und seiner Struktur handelt.

REACH: Die Abkürzung REACH steht für "Registration, Evaluation and Authorisation of Chemicals" (Registrierung, Bewertung und Zulassung von Chemikalien. Sie betrifft Hersteller, Importeure und auch Anwender von Chemikalien. In der alten EU-Gesetzgebung für die Chemi-kalienzulassung gab es verschiedene Regeln für "Altstoffe" (vor September 1981 auf dem Markt gebrachte Stoffe) und "Neustoffe". Weitere Informationen hier.

Struktureigenschaftsbeziehung Eine Beziehung zwischen einer pharmakologischen, chemischen, biologischen, physikalischen Eigen-schaft eines Moleküls einerseits und seiner chemischen Struktur andererseits. Einfache, bekannte solche Beziehungen spiegeln sich in den Bezeichnungen chemischer Stoffgruppen mit gemeinsamen oder ähnlichen Eigenschaften wieder wie z.B. Alkohole, Aldehyde, Aromaten u.a.

Werden Struktureigenschaftsbeziehungen für quantitative Vorhersagen genutzt, spricht man von Quantitative Structure-Activity Relationships (QSARs). Manchmal findet man auch den Begriff Quantitative Structure Property Relationship (QSPR), wenn sich es sich um die Beziehung zwischen den physikalisch-chemischen Eigenschaften eines Moleküls und seiner Struktur handelt.

Insbesondere im Bereich der Wirkstoffentwicklung und Cheminformatik finden diese Prinzipien eine breite Anwendung. Erste Arbeiten in diesem Gebiet sind vermutlich bereits im Jahre 1842 entstanden: Eine lineare Beziehung zwischen den Siedepunkten von Alkanen mit deren Kettenlänge wurde hergestellt (Temperaturzunahme von 18 Grad pro hinzukommender Methylengruppe).