Chemieinformatikmodelle

Lüneburger Forscher unterstützen Chemie-Unternehmen bei der computergestützten Stoffbewertung und Produktentwicklung - ein Leitfaden zu REACH und QSAR bündelt die Hinweise

Ob zur Information der Kunden oder für die Zulassung neuer Stoffe – Chemie-Unternehmen brauchen geeignete Methoden, um sich und andere über die Eigenschaften der von ihnen verwendeten Substanzen zu informieren. Chemiker der Professur für Nachhaltige Chemie und Stoffliche Ressourcen der Leuphana Universität Lüneburg unterstützten sie hierbei. Im Forschungsprojekt „Chemieinformatikmodelle“ entwickelten Prof. Klaus Kümmerer, Dr. Waleed Ahmed und PD Dr. Christoph Rücker eine Vorgehensweise für schnelleres Füllen von Datenlücken für die Stoffbewertung und die chemische Produktentwicklung mit Hilfe von Computerprogrammen für Unternehmen, die dieses Know-how nicht besitzen. Dabei ging es auch darum, eine größere Umweltverträglichkeit von Chemikalien und chemischen Produkten bei mindestens gleichbleibender Funktionalität zu erreichen.

Weniger Kosten, mehr Umweltverträglichkeit

Wichtigste rechtliche Grundlage für Unternehmen im Umgang mit Chemikalien ist die von der Europäischen Union verabschiedete REACH-Verordnung. Die Abkürzung „REACH“ steht für „Registration, Evaluation, Authorisation and restriction of Chemicals“, also die Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung von Chemikalien. Die Verordnung gilt für alle Unternehmen, die in der EU chemische Stoffe produzieren, verarbeiten oder verkaufen. Sie müssen zur Registrierung ihrer Stoffe und Produkte Daten vorlegen. Doch Unternehmen verfügen häufig nicht über alle Stoffdaten, die sie nach REACH benötigen, um die Zulassung für ihre Stoffe und Produkte zu erhalten, die Grundlage dafür ist, diese in der EU vermarkten zu können. Die experimentelle Erhebung ist oft teuer und zeitraubend. Gleichzeitig schöpfen viele Unternehmen die von REACH gebotenen Vorteile noch nicht voll aus, wie etwa das Zurückgreifen auf mittels Computermodellen erzeugte Daten. Hilfreiche Verfahren wie etwa QSAR-Modelle, die die Beziehungen zwischen der Molekülstruktur einer Substanz und ihren Eigenschaften beschreiben, existieren zwar, insbesondere kleinen und mittelständischen Unternehmen fehlt aber oft das zu ihrer Anwendung nötige Expertenwissen.

Eine optimierte computergestützte Methode der Bewertung und Entwicklung chemischer Produkte bietet den Unternehmen große Chancen der Kostensenkung, Zeitersparnis, Ressourcenschonung und umweltverträglicheren Stoff- und Produktgestaltung. Dies wollten die Lüneburger Forscher ermöglichen. Die Chemiker forschten gemeinsam mit der Bruno Bock GmbH aus Marschacht und der A.F.P. Antiseptica Forschungs- und Produktionsgesellschaft mbH aus Lüneburg. Nach Projektabschluss im Juli 2015 wurde das optimierte Verfahren in einem Leitfaden für alle interessierten Unternehmen veröffentlicht.

Leitfaden zu REACH und QSAR

Der Leitfaden „REACH und QSAR – Ein Leitfaden für kleine und mittlere Unternehmen“ hilft Unternehmen, frühzeitig Aufwand, Kosten und Zeitrahmen traditioneller experimenteller Studien, die sich von Fall zu Fall unterscheiden, gegen diejenigen von in silico-Methoden abzuwägen. Die Broschüre liefert generelle Informationen zur Nutzung von in silico-Werkzeugen und zeigt existierende, im Prinzip verwendbare QSAR-Modelle auf.


Das FuE Chemieinformatik war ein Teilprojekt des EU Innovations-Inkubators Lüneburg.

 

Molekulares Docking: Mit dem chemieinformatischen Verfahren kann der Bindungsmodus zweier Biomoleküle vorhergesagt werden.