Agrochemikalien

QSAR-Prognose und toxikologische Bewertung von Pestiziden

Aktualisiert am 17. September 2026

Für globale Pestizid- Bewertungen der Gleichwertigkeit technischer Materialien, Impurity-Risikobewertungen und die Entwicklung neuer Pestizide bietet REACH24H Dienstleistungen in den Bereichen QSAR-Vorhersagen, Bewertung toxikologischer Daten, Read-Across, Weight of Evidence (WoE) und weiterführende toxikologische Bewertungen.

Auf Grundlage der regulatorischen Anforderungen des Zielmarkts, der chemischen Struktur, des Verunreinigungsprofils und der verfügbaren Daten entwickeln unsere Experten zweckgeeignete Vorhersagemodelle und Bewertungsstrategien zur Unterstützung von Pestizidzulassungen, technischen Begründungen und F&E-Entscheidungen.

Besprechen Sie Ihr QSAR-Projekt

Wann wird eine QSAR-Vorhersage für Pestizide benötigt?

QSAR-Vorhersagen können verschiedene Phasen der Pestizidzulassung und -entwicklung unterstützen, insbesondere wenn die technische Gleichwertigkeit, die Sicherheit von Verunreinigungen oder ein Screening in der Frühphase zusätzliche Nachweise ohne Tierversuche erfordern.

Gleichwertigkeit technischer Materialien

Enthält eine neue Quelle eines technischen Materials neue Verunreinigungen oder höhere Konzentrationen vorhandener Verunreinigungen als die Referenzquelle, können QSAR-Vorhersagen und eine fachkundige Überprüfung die toxikologische und ökotoxikologische Gleichwertigkeitsbewertung der Stufe II unterstützen.

Toxikologische Bewertung von Verunreinigungen

QSAR kann zur Bewertung der gesundheitlichen Toxizität oder Ökotoxizität neuer Verunreinigungen oder solcher in erhöhter Konzentration eingesetzt werden und dazu beitragen, kritische Datenlücken für die regulatorische Bewertung zu schließen.

Entwicklung neuer Pestizide

QSAR-Modellierung und virtuelles Screening können auch die Pestizid-F&E unterstützen, einschließlich der Suche nach Leitstrukturen und der frühzeitigen Bewertung von Kandidatenverbindungen.

Was bedeutet QSAR in regulatorischen Pestizideinreichungen?

Modelle zur quantitativen Struktur-Wirkungs-Beziehung (QSAR) verwenden mathematische, statistische oder auf Expertenregeln basierende Ansätze, um anhand der Molekülstruktur physikalisch-chemische, biologische, toxikologische oder umweltbezogene Eigenschaften vorherzusagen. In regulatorischen und technischen Dokumenten werden SAR und QSAR häufig zusammenfassend als (Q)SAR bezeichnet.

QSAR-Modell für Pestizide, das Molekülstruktur mit physikalisch-chemischen Eigenschaften und biologischen Wirkungen verknüpft

Im Allgemeinen umfasst die Entwicklung eines (Q)SAR-Modells die folgenden fünf Schritte:

Fünfstufiger Prozess zur Entwicklung eines QSAR-Modells – von der Erhebung experimenteller Daten bis zur Anwendung des Modells

(Q)SAR-Ansätze werden üblicherweise angewendet, um die gesundheitliche Toxizität oder Ökotoxizität neuer Verunreinigungen bzw. erhöhter Verunreinigungskonzentrationen in einer neuen Quelle technischer Materialien (TC/TK) zu bewerten. Die mithilfe von (Q)SAR vorhergesagten toxischen Wirkungen, insbesondere hinsichtlich der Genotoxizität, sind wichtige Daten für die Beurteilung, ob die neue Quelle des technischen Materials gegenüber der Referenzquelle toxikologisch gleichwertig ist. Solche Daten werden von immer mehr Ländern, Regionen und Organisationen verlangt, darunter die EU, Australien, Brasilien, Mexiko, Russland und Argentinien.

Im Rahmen internationaler Systeme zur Bewertung der Gleichwertigkeit von Pestiziden (wie EU SANCO/10597/2003 Rev. 10.1) wird eine Bewertung der Stufe II (toxikologische und ökotoxikologische Gleichwertigkeit) erforderlich, wenn ein generisches technisches Material die Stufe I (chemische Gleichwertigkeit) aufgrund neu eingeführter oder in erhöhter Konzentration vorhandener Verunreinigungen nicht besteht. In-silico-(Q)SAR-Vorhersagen in Verbindung mit einer toxikologischen Expertenprüfung sind ein international anerkannter, versuchsfreier Weg, um Gefahrenprofile von Verunreinigungen zu bewerten, kritische Datenlücken zu schließen und den Verzicht auf unnötige In-vivo-Tierversuche zu unterstützen.

Bewertung der Gleichwertigkeit technischer Pestizidmaterialien durch Vergleich von Referenzquellen und neuen Quellen

Globale regulatorische Anforderungen an QSAR und die technische Gleichwertigkeit von Pestiziden

Die regulatorischen Erwartungen können je nach Rechtsordnung, Zweck der Einreichung und fallspezifischen Bedingungen variieren. Im Folgenden werden zentrale Anforderungen und Bewertungsverfahren zusammengefasst, die im aktuellen technischen Rahmen behandelt werden.

European Union (EU): Bei Gleichwertigkeitsbewertungen der Stufe II gemäß GD SANCO/10597/2003 Rev. 10.1 können wissenschaftlich begründete (Q)SAR-Analysen zur Bewertung der toxikologischen Relevanz neuer oder in erhöhter Konzentration vorhandener Verunreinigungen eingesetzt werden; sie werden durch fachkundige Interpretation und sonstige verfügbare Nachweise ergänzt.
Brazil (ANVISA/MAPA): Einreichungen zur technischen Gleichwertigkeit erfordern drei spezialisierte Expertensysteme (z. B. Derek Nexus, OECD QSAR Toolbox, VEGA HUB). Je nach Gehalt der Verunreinigungen gilt eine gestufte Bewertungsstrategie: 0.1%–<0.3% (Mutagenität, Karzinogenität, Sensibilisierung), 0.3%–<1.0% (+ Reproduktionstoxizität) und 1.0%–<10% (+ Zielorgantoxizität, Reizung, akute orale Toxizität).
Australia (APVMA): Für Health-6-Anträge APVMA-Leitlinien führen In-silico-Analysen zur Genotoxizität auf, darunter sowohl regelbasierte als auch statistische Methoden, als mögliche Bestandteile der einzureichenden Daten, gegebenenfalls zusammen mit weiteren Nachweisen oder einer wissenschaftlichen Begründung.
Mexico (COFEPRIS): Bei Gleichwertigkeitsbewertungen liegt der Schwerpunkt auf der akuten oralen Toxizität (Ratten-LD50), wobei anerkannte Datenbanken oder (Q)SAR-Tools (z. B. T.E.S.T.) verwendet werden. Daten zu Verunreinigungen aus fünf Chargen werden mit der Toxizität des Wirkstoffs zusammengeführt, um anhand des Dosisadditionsmodells den Worst-Case-Beitrag zu berechnen; andere Endpunkte werden berücksichtigt, wenn dies ausdrücklich verlangt wird.
FAO/WHO Specifications: Bei der Bewertung von Verunreinigungen in chemischen Pestiziden werden mindestens zwei unabhängige (Q)SAR-Modelle (regelbasiert und statistisch) empfohlen, um die Empfindlichkeit und Spezifität der Vorhersagen zu maximieren. Ergänzend kommen Dosisadditionsmodelle (LD50, ADI, BMD) zum Einsatz, um den im ungünstigsten Fall möglichen toxikologischen Beitrag zu bestimmen.
USA, Kanada, Argentinien und weitere Märkte: Maßgeschneiderte In-silico-Vorhersagen und Dossiers auf Grundlage einer Weight-of-Evidence-Bewertung (WoE) zur Unterstützung von Zulassungen gemäß EPA, PMRA, SENASA und weiteren regionalen Behörden, zugeschnitten auf spezifische chemische Profile und regulatorische Ziele.

Dienstleistungen zur QSAR- und toxikologischen Bewertung von Pestiziden

QSAR und Read-Across für neue Verunreinigungen oder erhöhte Verunreinigungsgehalte in einer neuen Quelle technischer Materialien oder in Zielverbindungen.

Globale Dienstleistungen für (Q)SAR-Vorhersagen und Berichterstattung im Bereich Agrarchemikalien (EU, Brasilien, Argentinien, Australien, Mexiko, Russland, Kanada, FAO/WHO usw.)
Abruf und Bewertung toxikologischer Daten auf Grundlage einer Weight-of-Evidence-Bewertung (WoE)
Regelbasierte und statistische QSAR-Modelle
Anwendung des Schwellenwerts für toxikologische Bedenklichkeit (TTC)
Ableitung gesundheitsbasierter Expositionsgrenzwerte (HBELs): PDE/ADE, AI, TTC
Read-Across und Suche nach chemischer Ähnlichkeit
Definierte Ansätze zur Hautsensibilisierung (OECD TG 497)
Endocrine Disruptor (ED) Assessment
Molekulare Docking-Simulationen für endokrine Zielstrukturen
Computergestützte Toxikologie zur Entdeckung und Entwicklung neuartiger Agrarchemikalien
QSAR Prediction Report Format (QPRF)
QSAR Model Report Format (QMRF)
Maßgeschneiderte (Q)SAR-Modellierung und Profilierung

QSAR-Vorhersagesysteme und -Tools

REACH24H kombiniert ein breites Spektrum an In-silico-Tools mit wissenschaftlicher Expertise, um die Bewertung der (Öko-)Toxizität, des Umweltverhaltens und der physikalisch-chemischen Eigenschaften von Verunreinigungen oder Zielverbindungen zu unterstützen.

Öffentlich verfügbare Tools: OECD QSAR Toolbox, Toxtree, T.E.S.T, VEGA hub, OPERA, ECOSAR, EPI Suite™, usw.
Kommerzielle Tools: Derek Nexus™, Sarah Nexus™, Case Ultra usw.
Cheminformatik-Tools: ChemDraw, RDkit, ChemMine, AMBIT, CPDB/LCDB usw.

QSAR Prediction Endpoints

Physikalisch-chemische Eigenschaften: Log Kow, pKa, BCF usw.
Säugetiertoxikologie: Genotoxizität/Mutagenität, Karzinogenität, Entwicklungs-/Reproduktionstoxizität, akute orale Toxizität (Ratten-LD50), endokrine Disruption, Hautsensibilisierung usw.
Ökotoxikologie: aquatische Toxizität, Toxizität für Honigbienen usw.
Umweltverhalten: Persistenz, Hydrolyserate, Koc usw.
Metaboliten sowie Abbau- oder Stoffwechselwege von Molekülen

Bewertung der Genotoxizität und endokrinen Disruption

Ansätze zur Bewertung genotoxischer Verunreinigungen auf Grundlage etablierter Rahmenwerke, wie etwa ICH M7, sofern relevant
In-silico-Bewertung der Klastogenität
Molekulares Docking
Ableitung von Wirkungsmechanismen (MoA) auf Grundlage des AOP-Konzepts (Adverse Outcome Pathway)
Beweiskraft der Gesamtevidenz (Weight of Evidence, WoE)

QSAR Model Building

Datenbereinigung
Molekulare Deskriptoren
Modellauswahl: lineare Modelle und maschinelles Lernen
Validierung
Anwendungsbereich
Freigabe

Ausgewählte Projektbeispiele

Die folgenden anonymisierten Beispiele veranschaulichen, wie REACH24H QSAR, die Beweiskraft der Gesamtevidenz (Weight of Evidence), computergestützte Toxikologie und fachkundige Prüfung einsetzt, um komplexe regulatorische Herausforderungen bei Pestiziden zu bewältigen.

CASE 01

Abklärung von Mutagenitätsbedenken bei einer neuen Verunreinigung ohne zusätzliche In-vivo-Prüfungen

Bei einer neuen Verunreinigung, die während einer Tier-II-Äquivalenzbewertung in der EU Bedenken hinsichtlich der Genotoxizität aufwarf, kombinierte REACH24H anerkannte In-silico-Vorhersagesysteme mit einer WoE-Bewertung auf Grundlage mehrerer Quellen und einer fachkundigen toxikologischen Prüfung.

Die daraus resultierende technische Begründung räumte die regulatorischen Bedenken aus und unterstützte die Annahme der Bewertung ohne zusätzliche In-vivo-Prüfungen, wodurch der Kunde erhebliche Prüfkosten und mögliche Verzögerungen bei der Einreichung vermeiden konnte.

CASE 02

Bewältigung der gestuften Verunreinigungsbewertung Brasiliens bei einem komplexen Verunreinigungsprofil

Für ein technisches Material mit einem komplexen Verunreinigungsprofil entwickelte REACH24H eine gestufte Bewertungsstrategie, die den aktuellen Prüfanforderungen in Brasilien entspricht.

Mehrere Expertensysteme und toxikologische Erkenntnisse wurden zusammengeführt, um die relevanten Endpunkte abzudecken und eine klare regulatorische Begründung zu liefern. Das technische Dossier wurde ohne weitere Anfragen zu technischen Informationen angenommen, wodurch das Projekt Verzögerungen aufgrund einer Überarbeitung und erneuten Einreichung des Dossiers vermeiden konnte.

CASE 03

Festlegung eines wissenschaftlich begründeten Grenzwerts für eine Spurenverunreinigung, die nicht isoliert werden konnte

Eine Spurenverunreinigung in einem technischen Material konnte nicht in ausreichender Menge für herkömmliche toxikologische Prüfungen isoliert werden.

REACH24H setzte toxikologische Ansätze ohne Prüfungen zusammen mit einer quantitativen Expositionsbewertung ein, um das potenzielle Risiko zu charakterisieren und einen wissenschaftlich begründeten Grenzwert für die Verunreinigung festzulegen.

Die Bewertung stützte die regulatorische Begründung für die Verunreinigung in der vorgeschlagenen Konzentration und trug dazu bei, Folgendes zu vermeiden: unverhältnismäßige Prüfungen und unnötige Änderungen am Herstellungsverfahren.

CASE 04

Reaktion auf ein kritisches regulatorisches Bedenken hinsichtlich einer Verunreinigung unter hohem Zeitdruck

Nach der Einreichung äußerte eine Behörde erhebliche toxikologische Bedenken hinsichtlich einer Verunreinigung und verlangte innerhalb einer kurzen Frist eine zusätzliche technische Begründung.

REACH24H ergänzte das Dossier zügig um gezielte computergestützte toxikologische Erkenntnisse, eine fachkundige Interpretation und eine integrierte WoE-Bewertung.

Die Antwort räumte die Bedenken der Behörde erfolgreich aus und ermöglichte die Fortsetzung der Prüfung ohne die ursprünglich erwartete zusätzliche Prüfanforderung.

Warum REACH24H für Pesticide QSAR wählen?

Erfahrenes multidisziplinäres Team: Ein multidisziplinäres Team aus Toxikologen, In-silico-Chemikern und Regulierungsspezialisten.
Strenge interne Qualitätsprüfung: Eine gründliche interne Begutachtung durch Fachkollegen unterstützt wissenschaftlich fundierte und einreichungsfertige Berichte.
Globales Netzwerk aus Experten und GLP-Laboren: Langjährige Zusammenarbeit mit Forschungsinstituten, Fachexperten und etablierten GLP-Prüfeinrichtungen.
Erfahrung in der regulatorischen Kommunikation: Erfahrung in der Unterstützung der Kommunikation mit Regulierungsbehörden in der EU, Lateinamerika, im asiatisch-pazifischen Raum und mit internationalen Organisationen.
Reaktionsschnelle Projektabwicklung und Kostenkontrolle: Kurze Bearbeitungszeiten unterstützen Pestizidantragsteller bei der Einhaltung von Einreichungsfristen und tragen gleichzeitig zur Optimierung der Prüfkosten bei.
Vertraulichkeit und Datenschutz: Höchstes Engagement für Datensicherheit, Vertraulichkeit und den Schutz des geistigen Eigentums unserer Kunden.
Projektmanagement von Anfang bis Ende: Durchgängige Überwachung von Meilensteinen und maßgeschneiderte Unterstützung in mehreren Rechtsordnungen.

Häufig gestellte Fragen zu Pesticide QSAR

F1: Können QSAR-Vorhersagen In-vivo-Toxizitätsstudien zur Äquivalenz technischer Materialien ersetzen?

Nicht automatisch. Gemäß internationalen Äquivalenzrahmen (z. B. EU SANCO/10597/2003 und APVMA-Anforderungen) können gut dokumentierte (Q)SAR-Vorhersageberichte in Verbindung mit einer fachkundigen Prüfung die Informationsanforderungen der Stufe II erfüllen und, sofern wissenschaftlich begründet und von der zuständigen Behörde akzeptiert, Ausnahmen von bestimmten experimentellen Studien unterstützen. Die regulatorische Akzeptanz hängt vom Zielmarkt, den vorhergesagten Endpunkten, der Anwendbarkeit des Modells, den verfügbaren Daten und der Beweiskraft der Gesamtevidenz ab.

F2: Was ist zu tun, wenn ein QSAR-Modell auf eine potenzielle Gefahr hinweist (positiver Alarm)?

Eine durch (Q)SAR erkannte potenzielle Gefahr bedeutet nicht automatisch, dass ein Projekt nicht fortgesetzt werden kann, da In-silico-Tools konservative oder falsch positive Vorhersagen liefern können. Im Rahmen des fachkundigen Prüfverfahrens von REACH24H bewerten unsere Toxikologen die biologische Relevanz der Vorhersage im Zusammenhang mit den Anforderungen des Zielmarkts, den Eigenschaften des Stoffes, risikomindernden Merkmalen und der verfügbaren Gesamtevidenz, um wissenschaftlich vertretbare regulatorische Begründungen zu formulieren.

F3: Welche Informationen werden üblicherweise benötigt, um ein QSAR-Äquivalenzprojekt für Pestizide zu starten?

Erforderlich sind genaue Angaben zur chemischen Identität und Struktur, darunter CAS-Nummer, chemischer Name, SMILES, InChI und Dateien zur Molekülstruktur. Außerdem helfen Angaben zu Verunreinigungsprofilen aus der Herstellung (Konzentrationen im Bericht aus 5 Chargen der neuen Quelle im Vergleich zur Referenzquelle), verfügbaren Studiendaten und den regulatorischen Rahmenbedingungen des Zielmarkts unseren Experten dabei, die am besten geeigneten Modelle und Bewertungsstrategien auszuwählen.

Sie sind sich nicht sicher, welcher QSAR- oder toxikologische Bewertungsansatz für Ihr Projekt geeignet ist?

REACH24H kann Ihren Zielmarkt, das technische Material oder das Verunreinigungsprofil sowie die verfügbaren Daten prüfen, um mögliche Datenlücken zu ermitteln und einen geeigneten Bewertungsweg festzulegen.