Dai materiali tecnici alla formulazione: i principi chiave dei requisiti di chimica del prodotto agrochimico

1. Introduzione

Negli ultimi anni, problemi legati alla chimica del prodotto sono stati individuati in quasi la metà delle domande di pesticidi respinte durante l'esame normativo in Cina, mentre circa 70% delle richieste di informazioni aggiuntive hanno incluso osservazioni relative alla chimica del prodotto.

Per aiutare i richiedenti a comprendere meglio i requisiti di dati di chimica del prodotto e a evitare i problemi ricorrenti durante il processo di registrazione, REACH24H Approfondimenti sulla chimica del prodotto viene ufficialmente lanciata come serie di articoli di esperti. La serie si concentrerà su temi chiave quali la definizione delle specifiche di qualità, i metodi analitici e la selezione dei laboratori.

Come primo articolo della serie, questo articolo esamina in modo sistematico la logica sottostante ai requisiti di dati di chimica del prodotto, sia per i materiali tecnici sia per i prodotti formulati.

I commenti dell'esame normativo derivano spesso da incongruenze tra le diverse parti del pacchetto di chimica del prodotto. Ad esempio, il punto di infiammabilità riportato potrebbe non essere coerente con la composizione dichiarata del prodotto; le condizioni di stabilità allo stoccaggio potrebbero non riflettere adeguatamente le condizioni di stoccaggio e trasporto previste; oppure il materiale di imballaggio specificato per il prodotto potrebbe differire dal materiale usato nelle prove di compatibilità o di corrosione.

Questi aspetti possono sembrare questioni tecniche separate, ma rimandano allo stesso principio di fondo: il dossier di chimica del prodotto deve fornire una caratterizzazione coerente e scientificamente supportata del prodotto. I dati devono essere internamente coerenti e, nel loro insieme, consentire alle autorità di comprendere che cosa sia il prodotto, come si comporta, quanto resta stabile nel tempo e quali rischi potenziali possano dover essere considerati.

La chimica del prodotto non consiste quindi semplicemente nell'individuare un elenco di prove richieste. La chiave è comprendere che cosa ciascun parametro sia destinato a dimostrare e come i risultati si articolino nell'insieme del dossier. Questa prospettiva è essenziale per elaborare un pacchetto di chimica del prodotto completo e solido e per individuare potenziali criticità normative prima che diventino problemi in sede di esame.

Comprendere questa logica di fondo consente ai richiedenti di individuare i potenziali rischi di registrazione in una fase iniziale della preparazione dei dati e di elaborare un pacchetto di dati di chimica del prodotto più coerente e scientificamente solido.

Questo articolo esamina pertanto le considerazioni chiave alla base dei comuni requisiti di dati di chimica del prodotto da due prospettive: la sostanza attiva e il materiale tecnico, e il prodotto formulato.

2. Sostanza attiva e materiale tecnico

Per la sostanza attiva e il materiale tecnico, la chimica del prodotto riguarda principalmente tre parti: analisi di cinque lotti, proprietà chimico-fisiche e stabilità.

Nel loro insieme, questi dati stabiliscono l'identità e la composizione del materiale tecnico, ne caratterizzano le proprietà chimico-fisiche principali e dimostrano se la qualità resta costante nel tempo.

L'analisi di cinque lotti fornisce un quadro rappresentativo della composizione del materiale tecnico prodotto su scala commerciale e costituisce la base per definire il contenuto di sostanza attiva, il profilo delle impurezze e le specifiche di qualità principali. La caratterizzazione chimico-fisica descrive le proprietà chiave della sostanza attiva e del materiale tecnico, comprese le caratteristiche strutturali, fisiche, chimiche e legate ai pericoli. I dati di stabilità dimostrano a loro volta se il materiale resta entro le specifiche di qualità stabilite nelle pertinenti condizioni di stoccaggio.

Nel loro insieme, questi dati forniscono il fondamento composizionale e chimico-fisico per la più ampia valutazione di registrazione, compresi lo sviluppo della formulazione, la valutazione tossicologica e la valutazione del rischio ambientale.

2.1 Analisi di cinque lotti: dimostrare la coerenza della composizione del prodotto

L'analisi di cinque lotti è una componente centrale della chimica del prodotto del materiale tecnico e una base importante per stabilire le specifiche del prodotto.

Analizzando cinque lotti di produzione rappresentativi su scala industriale, i richiedenti possono stabilire:

• Specifica del principio attivo;

• Limiti per le impurezze rilevanti;

• Limiti per le impurezze significative; e

• Contenuto d'acqua e altri parametri di qualità critici.

L'analisi di cinque lotti stabilisce il profilo composizionale e l'identità del materiale tecnico e definisce al contempo un confine composizionale chiaro per le successive valutazioni di sicurezza e di rischio. Essa funge pertanto da uno dei fondamenti chiave dell'intero dossier di registrazione.

2.2 Proprietà fisiche e chimiche: dalla struttura molecolare al comportamento ambientale

Le proprietà chimico-fisiche descrivono le caratteristiche fisiche e chimiche di una sostanza o di un prodotto e forniscono al contempo indicazioni sul suo comportamento durante lo stoccaggio, il trasporto, l'uso e dopo il rilascio nell'ambiente.

Questi dati sono utilizzati non solo per valutare la qualità del prodotto, ma anche per fornire parametri essenziali per le valutazioni del rischio tossicologico, ecotossicologico e ambientale.

La tabella seguente riassume i parametri chimico-fisici comunemente valutati e i loro scopi principali.

2.3 Stabilità

Lo scopo principale degli studi di stabilità è valutare se un prodotto è in grado di mantenere una qualità accettabile durante il magazzinaggio e il trasporto e a contatto con materiali di imballaggio o metalli nelle condizioni pertinenti.

I risultati forniscono una base scientifica per:

• Selezione del materiale di imballaggio;

• Determinazione del periodo di validità; e

• Definizione di condizioni adeguate di magazzinaggio e trasporto.

Le considerazioni chiave in materia di stabilità includono:

3. Formulazione

Una formulazione è più di una semplice miscela di un principio attivo e di coformulanti. Attraverso la progettazione della formulazione e i processi di fabbricazione, vengono sviluppate proprietà e caratteristiche prestazionali specifiche per soddisfare l’uso previsto del prodotto.

Mentre la chimica del prodotto per le materie tecniche si concentra principalmente su composizione, specifiche di qualità e proprietà chimico-fisiche intrinseche, la chimica del prodotto delle formulazioni pone maggiore enfasi su la capacità della formulazione di mantenere la qualità e le prestazioni richieste durante il magazzinaggio, il trasporto e l’uso, soddisfacendo al contempo anche i requisiti di sicurezza e normativi applicabili.

I parametri di chimica del prodotto di una formulazione dipendono pertanto dal tipo di formulazione, dall’uso previsto e da considerazioni specifiche di prestazione e sicurezza. Tali requisiti possono generalmente essere raggruppati in quattro aree principali.

3.1 Proprietà chimico-fisiche di base

Le proprietà chimico-fisiche di base definiscono le caratteristiche fondamentali del prodotto formulato e forniscono una base per valutarne la sicurezza durante il magazzinaggio, il trasporto e l’uso. Sono inoltre importanti per il controllo qualità e la classificazione dei pericoli.

I parametri tipici includono aspetto, pH, densità e viscosità.

Ad esempio, la viscosità influisce direttamente sulla versabilità, sul pompaggio, sulla miscelazione e sulle prestazioni di atomizzazione/spruzzatura di una formulazione. Per i prodotti contenenti solventi idrocarburici, la viscosità cinematica a 40°C può altresì essere rilevante per la valutazione della classificazione del pericolo di inalazione.

3.2 Prestazioni di applicazione

Le formulazioni devono essere sottoposte a diluizione, miscelazione, spruzzatura, distribuzione o ad altri processi di applicazione indicati in etichetta prima di esplicare la funzione prevista.

Pertanto, le prove di prestazione applicativa sono direttamente correlate alla capacità del prodotto di conseguire l’uso e le prestazioni previsti.

Poiché i tipi di formulazione e i metodi di applicazione variano, differiscono anche i parametri prestazionali pertinenti. A seconda della forma fisica del prodotto e del sistema formato dopo diluizione con acqua, le categorie principali possono essere riassunte come segue:

Formulazioni liquide in sospensione / disperdenti

Per i concentrati in sospensione (SC), le sospensioni di capsule (CS) e formulazioni simili, i parametri tipici includono sospensibilità, dispersione spontanea, prova al setaccio umido e versabilità. Per le formulazioni in sospensione a base oleosa, il mantenimento della stabilità di dispersione è particolarmente importante.

Questi parametri servono a confermare che il prodotto può essere disperso in modo uniforme dopo la diluizione, evitando così una sedimentazione eccessiva o una separazione di fase.

Formulazioni solide idrodispersibili

Per le polveri bagnabili (WP) e i granuli idrodispersibili (WG), i parametri tipici includono tempo di bagnatura, prova al setaccio umido, sospensibilità e schiumosità persistente.

I granuli idrodispersibili possono inoltre richiedere, se del caso, la valutazione delle proprietà di dispersione, della polverosità, della scorrevolezza e della resistenza all’attrito, per garantire che i granuli si disintegrino e si disperdano efficacemente dopo l’aggiunta in acqua.

Formulazioni emulsionabili

Per i concentrati emulsionabili (EC), le suspo-emulsioni e altre formulazioni che formano emulsioni, i parametri chiave includono stabilità dell’emulsione e riemulsionamento, che valutano se il prodotto forma e mantiene un’emulsione stabile dopo diluizione con acqua e se si verificano separazione, cremaggio o rilascio di olio inaccettabili.

Formulazioni idrosolubili

Per i concentrati solubili, le polveri solubili e i granuli solubili, la considerazione chiave è generalmente la stabilità della soluzione.

Le polveri solubili e i granuli solubili possono inoltre richiedere la valutazione del grado di dissoluzione e della schiumosità persistente, confermando che il principio attivo si dissolve in misura sufficiente e che nella soluzione da spruzzare non si verificano precipitazione o cristallizzazione inaccettabili.

Per i granuli solubili, polverosità, scorrevolezza e resistenza all’attrito possono altresì essere rilevanti.

Formulazioni ad applicazione diretta

Per i granuli ad applicazione diretta, i parametri chiave includono generalmente distribuzione granulometrica, polverosità, scorrevolezza e resistenza all'attrito.

Questi parametri aiutano a garantire un'applicazione uniforme riducendo al minimo l'esposizione alle polveri e la rottura delle particelle durante la movimentazione e l'applicazione.

3.3 Stabilità allo stoccaggio

Gli studi di stabilità allo stoccaggio dimostrano se un prodotto formulato può mantenere un contenuto accettabile di principio attivo, uno stato fisico accettabile e caratteristiche critiche di prestazione applicativa per l'intero periodo di stoccaggio proposto alle condizioni di stoccaggio specificate.

Gli studi tipici possono includere:

• Stabilità allo stoccaggio a lungo termine;

• Stabilità allo stoccaggio accelerato;

• Stabilità a bassa temperatura;

• Stabilità al gelo-disgelo; e

• Compatibilità dell'imballaggio.

La valutazione della stabilità non dovrebbe concentrarsi unicamente sul fatto che il principio attivo subisca degradazione. Vanno valutati anche i cambiamenti delle proprietà fisiche e chimiche e dei parametri critici di prestazione tecnica per garantire che il prodotto mantenga una qualità e una prestazione applicativa costanti per l'intero periodo di validità proposto.

3.4 Proprietà funzionali speciali

Per i prodotti con strutture specifiche o metodi di applicazione specializzati, come le formulazioni microincapsulate, i prodotti per il trattamento delle sementi, gli aerosol, gli zampironi, i repellenti elettrici per zanzare, i prodotti fumogeni e formulazioni analoghe, possono dover essere valutati ulteriori parametri specifici del prodotto oltre alle caratteristiche chimico-fisiche e di prestazione applicativa convenzionali.

Ad esempio:

• Formulazioni microincapsulate: la velocità di rilascio del principio attivo dovrebbe essere valutata per dimostrare le caratteristiche di rilascio controllato previste.

• Prodotti per il trattamento delle sementi: l'adesione e l'uniformità del rivestimento dovrebbero essere valutate per garantire un trattamento delle sementi costante.

• Prodotti aerosol: la prestazione di spruzzo e l'affidabilità della valvola dovrebbero essere valutate.

• Zampironi e repellenti elettrici per zanzare: il tempo di combustione e le caratteristiche di rilascio del principio attivo dovrebbero essere valutati per garantire un'efficacia costante per l'intero periodo d'uso previsto.

4. Conclusione

Sia per una materia tecnica sia per un prodotto formulato, i dati di chimica del prodotto costituiscono un fondamento dello sviluppo e della registrazione agrochimici.

La chimica del prodotto non è un componente isolato del dossier di registrazione. Attraversa l'intero processo di sviluppo del prodotto, di controllo della qualità e di valutazione regolamentare, fornendo al contempo dati fondamentali e supporto scientifico per la valutazione dell'efficacia, la valutazione del destino ambientale e la valutazione dei rischi per la salute umana e per l'ecologia.

Il presente articolo si è concentrato sui requisiti comuni nei principali mercati globali e ha esaminato i parametri chimico-fisici per le materie tecniche e i prodotti formulati, insieme alla logica sottostante a tali requisiti.

Nel prossimo numero, esamineremo ulteriormente i requisiti specifici in materia di dati chimico-fisici della chimica del prodotto nelle principali giurisdizioni regolamentari, tra cui Cina, Unione europea, Stati Uniti, Canada, Australia e altri mercati principali.

Come REACH24H può aiutare

REACH24H è da tempo impegnata nel monitoraggio della registrazione agrochimica e degli sviluppi regolamentari nei principali mercati globali, tra cui Cina, Unione europea, Stati Uniti, Canada, Australia e Brasile. I nostri più ampi servizi globali di conformità agrochimica coprono la registrazione e il supporto tecnico su questi mercati.

Seguiamo in modo continuativo i requisiti regolamentari, gli approcci di esame e gli sviluppi tecnici relativi alla chimica del prodotto su questi mercati. La nostra competenza copre i pertinenti quadri tecnici e gli orientamenti elaborati da FAO/WHO e OECD, nonché gli orientamenti regolamentari e i requisiti di valutazione emanati da autorità e agenzie, tra cui EPA, EFSA e APVMA.

Disponiamo di una vasta esperienza in composizione del prodotto, specifica di qualità, controllo delle impurità, metodi analitici e valutazione scientifica del rischio, e forniamo supporto tecnico durante l'intero processo di sviluppo e registrazione del prodotto.

Che stiate cercando di integrare le considerazioni di chimica del prodotto nello sviluppo del prodotto, nelle strategie di prova o nella preparazione del dossier, o che stiate affrontando sfide complesse di chimica del prodotto durante la registrazione, REACH24H può aiutarvi a individuare e affrontare tempestivamente i rischi potenziali, a fornire soluzioni tecniche pratiche, a ridurre le richieste di informazioni aggiuntive e le revisioni ripetute del dossier e, in ultima analisi, a snellire il processo di registrazione.

Per i requisiti specifici di mercato, consultate le nostre Registrazione dei pesticidi in Cina, Registrazione dei pesticidi presso l'EPA degli Stati Uniti, e Regolamento UE sui pesticidi risorse.

Letture consigliate

• Servizi globali di conformità per pesticidi e fertilizzanti

• FAQ | Registrazione della materia tecnica di pesticida

• Servizi di registrazione dei pesticidi in Cina

• Registrazione dei pesticidi presso l'EPA degli Stati Uniti

• Regolamento UE sui pesticidi (EU PPP)

Risorse ufficiali

• OECD — Relazione sui requisiti normativi in materia di dati sui pesticidi riguardanti la chimica del prodotto

• Linee guida OECD per le prove sulle sostanze chimiche, sezione 1: Proprietà chimico-fisiche

• Manuale FAO/WHO sullo sviluppo e l'uso delle specifiche per i pesticidi chimici

• EPA degli Stati Uniti — Requisiti in materia di dati per la registrazione dei pesticidi

• EUR-Lex — Regolamento (UE) n. 283/2013 della Commissione: requisiti in materia di dati per i principi attivi

• EUR-Lex — Regolamento (UE) n. 284/2013 della Commissione: requisiti in materia di dati per i pesticidi

• APVMA — Requisiti di chimica e fabbricazione per i prodotti chimici agricoli