FABIANA VIEIRA LIMA
ESTRATÉGIA DE VETORIZAÇÃO POR NANOTECNOLOGIA DO ATIVO PERÓXIDO DE CARBAMIDA PARA
CLAREAMENTO DENTAL
Tese submetida ao Programa de Pós-Graduação em Farmácia da Universidade Federal de Santa Catarina para a obtenção do Grau de Doutor em Farmácia.
Orientador: Prof. Dr. Marcos Antonio Segatto Silva
Florianópolis 2017
Ficha de identificação da obra elaborada pelo autor através do Programa de Geração Automática da Biblioteca Universitária
AGRADECIMENTOS
Aos meus pais por todas oportunidades dadas, apoio e incentivo.
Ao orientador Marcos Antonio Segatto Silva pela oportunidade, confiança em ter aceitado a proposta do projeto e especialmente pelo apoio e conselho frente as adversidades ocorridas no meio da caminhada.
Aos meus amigos Márcia D‘Fazio e Omar Trazzi pelo incentivo e colaboração.
A minha IC Aline de Farias e as minhas bolsistas do programa RHAE/CNPq Mariana Alves Battisti e Milene Delmina.
A Cassiana Mendes e Rafael Nicolay pelo convívio e colaboração neste trabalho.
Aos meus colegas de laboratório: Aline Buttchevitz, Maria T. França, Juliana Munari, Juliana Rosa, Tatiane Cogo, Maristela Deck e Paola Borba pelo convívio e amizade nos momentos de dificuldade.
A coordenadora do programa PGFAR professora Tania Paza pela pelo apoio e consideração para solucionar as adversidades ocorridas durante a execução deste projeto.
Aos professores Thiago Cahon, Hellen Stulzer pelo alegre convívio no laboratório
A professora Simone Cardoso Gonçalvez pelas colaborações em várias etapas do trabalho.
Ao Laboratório Central de Microscopia Eletrônica (LCME/UFSC) e de Engenharia de Materiais (CERMAT) pelas análises.
A professora Jussara Bernandon e equipe pela pesquisa clínica. A UFSC pela infraestrutura e a FAPESC pelo apoio financeiro.
“Você não consegue ligar os pontos olhando para frente; você só consegue ligá-los olhando para trás. Então você tem que confiar que os pontos se ligarão algum dia no futuro. Você tem que confiar em algo, seu instinto, vida, carma, o que for.” Steve Jobs
RESUMO
O peróxido de carbamida é um agente oxidante amplamente usado na indústria química e farmacêutica, sendo que um de seus principais usos é no clareamento dental, por meio de um gel de uso caseiro. Esse ativo clareador é muito instável, perdendo sua eficácia com o passar do tempo, quando exposto à luz, calor e meio ambiente. Considerando a nanotecnologia como possibilidade para aumentar a estabilidade do peróxido de carbamida, o objetivo deste trabalho foi caracterizar nanopartículas contendo este ativo, avaliar a sua estabilidade, eficácia e potencial toxicidade. A determinação do teor de peróxido de carbamida foi conduzida por metodologia de espectrofotometria de ultravioleta desenvolvida e validada. Por meio das técnicas de espectroscopia na região do infravermelho com transformada de fourier, calorimetria exploratória diferencial e termogravimetria foi possível confirmar a interação entre o ativo peróxido de carbamida e a nanopartícula, sugerindo a formação da mesma, que foi confirmada por observação em microscopia eletrônica de transmissão, apresentando uma morfologia esférica. O tamanho das partículas demonstrou distribuição bimodal com populações de 12,91 e 434,90 nm, o índice de polidispersão foi de 0,45, e o potencial zeta apresentou uma carga superficial ligeiramente positiva de + 10,26 mV. A eficiência de encapsulação das nanopartículas foi considerada elevada com 98,94%. Estudos de estabilidade para os parâmetros tamanho, potencial zeta, índice de polidispersão, pH, eficiência de encapsulação e teor, demonstraram que a suspensão contendo as nanopartículas de peróxido de carbamida manteve suas características por pelo menos 90 dias em temperatura ambiente. A formação de uma nanopartícula estável foi confirmada pelo analisador de dispersão LUMisizer®, que apresentou baixo índice de instabilidade e perfil de transmissão de luz com ausência de sedimentação. As nanopartículas de peróxido de carbamida foram mais estáveis sob a influência de luz e temperatura quando comparadas ao peróxido de carbamida livre. Neste estudo a eficácia clínica dos géis foi avaliada nas concentrações de 1, 2 e 5% do ativo na forma de nanopartículas, por meio de análise da cor do dente em espectrofotômetro antes e após 30 dias de tratamento. Análise in situ da reação da polpa foi conduzida nos dentes extraídos após tratamento. Todos os géis contendo as nanopartículas foram eficazes no clareamento e não apresentaram danos pulpares após o tratamento. A estratégia de vetorização do peróxido de carbamida em nanopartículas poliméricas resultou em um produto com maior estabilidade que o ativo isolado,
demonstrou ser eficaz e sem danos pulpares, representando uma boa opção de sistema carreador para o peróxido de carbamida.
Palavras-chave: Caracterização. Clareamento dental. Estabilidade. Nanopartículas poliméricas. Peróxido de carbamida.
ABSTRACT
Carbamide peroxide is an oxidizing agent widely used in the chemical and pharmaceutical industry, one of its main applications is in tooth whitening gel, through a home bleaching gel. This active bleaching agent is known to be unstable, losing its effectiveness over time when exposed to factors such as light, heat and the environment. Considering nanotechnology as a possibility to increase the stability of carbamide peroxide, the aim of this work was to characterize nanoparticles containing this active compound, to evaluate its stability, efficacy and potential toxicity. The studies involving evaluation of the carbamide peroxide content were performed by ultraviolet spectrophotometry developed and validated in this study. To evaluate the formation of the nanoparticle, the characterization was obtained by spectroscopy in the infrared region, differential scanning calorimetry and thermogravimetry. Its was possible to confirm the interaction between the active carbamide peroxide and the nanoparticle, suggesting the formation of the same, which was confirmed by observation using electron microscopy with a spherical morphology. The particle size showed a bimodal distribution with populations of 12.91 and 434.90 nm, and the polydispersity index was 0.45. The zeta potential had a slightly positive surface charge of + 10.26 mV. The entrapment efficiency of the nanoparticles was considered high with 98.94%. Stability studies for the parameters size, zeta potential, polydispersity index, pH, encapsulation efficiency and content, demonstrated that the suspension containing the carbamide peroxide nanoparticles maintained its characteristics for at least 90 days at room temperature. This fact was confirmed by the dispersion analyzer LUMiSizer®, which presented low instability index and light transmission profile considered stable under the analyzed conditions. The carbamide peroxide nanoparticles of were more stable under the influence of light and temperature when compared to free carbamide peroxide. The whitening gels clinical efficacy (1, 2 and 5% of carbamide peroxide nanoparticles), was obtained by spectrophotometer before and after 30 days of treatment. In situ analysis of the pulp reaction was conducted on the extracted teeth after treatment. All gels containing the nanoparticles were effective at bleaching and showed no
pulp damage after treatment. The nanotechnology strategy of carbamide peroxide in polymer nanoparticles resulted in a product with greater stability than the isolated active, representing a good carrier system option for carbamide peroxide.
Key words: Characterization. Carbamide peroxide. Polymeric nanoparticles. Stability. Tooth whitening.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Estrutura dental ... 25
Figura 2 - Estrutura molecular do peróxido de carbamida ... 27
Figura 3 - Anatomia do dente e representação dos locais de ação onde se encontram as principais aplicações clínicas envolvendo uso da nanotecnologia ... 32 Figura 4 - Espectro representativo do estudo de especificidade da solução padrão de PC 2,5 µg/mL (1), ureia 2,5µg/mL (2) e 5mg/mL de gel com nanopartículas brancas (sem PC) (3) ... 64
Figura 5 - Curva de calibração do PC obtida por espectrofotometria de absorção no ultravioleta ... 65
Figura 6 - Curva de análise térmica do PC ... 83 Figura 7 - Espectro de FTIR do PC...84 Figura 8 - Caracterização através da curva de DSC e TG/DTG do polímero 1 ... 85 Figura 9 - Caracterização através da curva de DSC e TG/DTG do polímero 2...86 Figura 10 - Caracterização através da curva de DSC e TG/DTG do tensoativo 1 ... 87
Figura 11 - Espectro de FTIR dos polímeros 1 e 2 e tensoativo 1 ... 88
Figura 12 - Curva de DSC e TG/DTG obtidas para o nanoparticula branca ... 89
Figura 13 - Curvas de (A) DSC da nanopartícula branca (NP B) e componentes da formulação ... 90 Figura 14 - Espectro de FTIR da nanopartícula branca (NP B) e componentes da formulação: (A) 4000 a 2500 cm-1, (B) 2000 a 600 cm-1 ... 91 Figura 15 - Caracterização da nanopartícula de PC através de curva de DSC e TGA/DTGA ... 92
Figura 16 - Caracterização da nanoparticula de PC através de curva de DSC do PC, nanoparticula de PC (NP PC) e nanopartícula branca (NP B) ... 93 Figura 17 - Espectro de FTIR: PC; nanopartícula de PC (NP PC); nanopartícula branca (NP B): ): (A) 4000 a 2000 cm-1; (B) 2000 a 600 cm-1...94 Figura 18 - Distribuição de tamanho por intensidade da nanopartícula de PC) ... ...113 Figura 19 - Micrografias TEM das nanopartículas de PC ... 115
Figura 20 - Distribuição da população ao longo do tempo ... 117
Figura 21 - Estabilidade de diâmetro médio (A) e índice de polidispersão (B) aolongo do tempo ... 117
Figura 22 - Potencial zeta durante ao longo do tempo ... 118
Figura 23 - Perfil de transmissão das nanoparticupas de PC com ciclos de 10s, 1000 rpm durante 7200s ... 120 Figura 24 - Efeito da temperatura a 50 oC sobre o PC livre e as nanopartículas durante 5 dias ... 121 Figura 25 - Fotoestabilidade do PC livre e das suas nanopartícula...121 Figura 26 - Lâmina histológica da dentina, pré dentina, odontoblastos, e tecido pulpar saudável: a) G4; b) G1; c) G2; d) G3... ..123
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Absorvâncias das três curvas de linearidade ... 64
Tabela 2 - Resultados obtidos na análise da linearidade para a quantificação de peróxido de carbamida pelo método de UV ... 66
Tabela 3 - Valores experimentais obtidos do teste de recuperação do PC ... 66 Tabela 4 - Valores experimentais obtidos para a determinação do PC nas amostras de gel contendo nanopartículas de PC ... 67
Tabela 5 - Precisão intermediária do método proposto ... 67
Tabela 6 - Efeito da modificação dos parâmetros propostos para a determinação do peróxido de carbamida pelo método proposto ... 68
Tabela 7 - Estabilidade da solução padrão após 24h sob refrigeração ... 68
Tabela 8 - Comparação entre os métodos UV e farmacopeico ... 68
Tabela 9 - Entalpias para PC, nanoparticula de branca e nanoparticula de PC ... 93 Tabela 10 - Características das nanopartículas de PC: diâmetro médio, índice de polidispersão (IP), potencial zeta (ζ ) ... 113 Tabela 11 - Características físico-químicas das nanopartículas de PC 115
Tabela 12 - Teor de PC e a eficiência de encapsulação CP ao longo do tempo ... 119
Tabela 13 - Avaliação por espectrotometria da mudança de cor ... 122
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ANVISA Agência Nacional de Vigilância Sanitária ATR Reflectância Total Atenuada
CERMAT Laboratório do Núcleo de Pesquisa em Materiais Cerâmicos e Compósitos do Departamento de Engenharia Mecânica da UFSC
CV Coeficiente de Variação
DP Desvio Padrão
DSC Calorimetria exploratória diferencial EE Eficiência de encapsulação
FTIR Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier
IC Inclinação da reta IP Índice de Polidispersão
LCME Laboratório de Microscopia Eletrônica (LCME) da UFSC LD Limite de detecção
LQ Limite de quantificação NP B Nanopartícula branca
NP PC Nanopartícula de peróxido de carbamida
P1 Polímero 1 P2 Polímero 2 PC Peróxido de Carbamida PH Peróxido de Hidrogênio pH Potencial Hidrogeniônico T1 Tensoativo 1
TEM Microscopia de Transmissão Eletrônica
TG Termogravimetria
UV Ultravioleta
VIS Visível
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO GERAL ... 19
1.1 OBJETIVOS ... 20
1.1.1 Objetivo Geral ... 20
1.1.2 Objetivos Específicos ... 20
CAPÍTULO I – REVISÃO DA LITERATURA ... 23
1 INTRODUÇÃO ... 25
1.1 ESTRUTURA DENTAL ... 25
1.2 PERÓXIDO DE CARBAMIDA E CLAREAMENTO DENTAL . 27 1.3 NANOTECNOLOGIA E PRODUTOS ODONTOLÓGICOS ... 30
1.3.1 Caracterização de nanopartículas ... 33
1.4 ESTUDOS DE ESTABILIDADE ... 34
1.5 CONSIDERAÇÕES TOXICOLÓGICAS ... 37
2 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 41
CAPÍTULO II - DESENVOLVIMENTO E VALIDAÇÃO DE METODOLOGIA ANALÍTICA PARA AVALIAÇÃO DO TEOR DO PERÓXIDO DE CARBAMIDA. ... 55
1 INTRODUÇÃO ... 57
2 METODOLOGIA ... 59
2.2 PREPARAÇÃO DO PADRÃO E SOLUÇÕES DA AMOSTRA .. 59
2.3 VALIDAÇÃO DO MÉTODO ... 60
2.3.1 Especificidade ... 60
2.3.2 Linearidade ... 60
2.3.3 Limite de detecção (LD) e quantificação (LQ) ... 61
2.3.4 Precisão (repetibilidade e precisão intermediária) ... 61
2.3.5 Exatidão ... 61
2.3.6 Robustez ... 61
2.4 COMPARAÇÃO DO MÉTODO UV COM O MÉTODO FARMACOPEICO ... 61 2.5 ANÁLISE ESTATÍSTICA ... 62 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 63 3.1 VALIDAÇÃO DO MÉTODO ... 63 3.1.1 Especificidade ... 63 3.1.2 Linearidade ... 64 3.1.3 Exatidão ... 66 3.1.4 Precisão ... 66
3.1.5 Robustez ... 67
3.2 COMPARAÇÃO ENTRE O MÉTODO UV E O FARMACOPEICO ... 68
4. CONCLUSÕES ... 71
5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 73
CAPÍTULO III – CARACTERIZAÇÃO DO PERÓXIDO DE CARBAMIDA E DE SUAS NANOPARTÍCULAS POR MEIO DE ANÁLISE TÉRMICA E ESPECTROSCOPIA NO INFRAVERMELHO (FTIR) ... 77
1 INTRODUÇÃO ... 79
2 METODOLOGIA ... 81
2.1 ANÁLISE TÉRMICA ... 81
2.2 ESPECTROSCOPIA NO INFRAVERMELHO COM TRANSFORMADA DE FOURIER ... 81
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 83
3.1 ESTUDOS DE CARACTERIZAÇÃO DO ATIVO PERÓXIDO DE CARBAMIDA ... 83
3.2 ESTUDOS DE CARACTERIZAÇÃO DAS NANOPARTÍCULAS ... 85
4 CONCLUSÃO ... 97
CAPÍTULO IV – CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DA ESTABILIDADE DO PERÓXIDO DE CARBAMIDA EM NANOPARTÍCULAS PARA APLICAÇÃO EM CLAREAMENTO DENTAL ... 103
1 INTRODUÇÃO ... 105
2 METODOLOGIA ... 107
2.1 MATERIAIS ... 107
2.2 TAMANHO DE PARTÍCULAS, ÍNDICE DE POLIDISPERSÃO E POTENCIAL ZETA ... 107
2.3 AVALIAÇÃO DA MORFOLOGIA ... 107
2.4 DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA DE ENCAPSULAÇÃO E TEOR DE PERÓXIDO DE CARBAMIDA NOS NANOCARREADORES ... 108
2.5 ANÁLISE MACROSCÓPICA ... 108
2.6 ANÁLISE DO PH ... 108
2.7.1 Estabilidade física ... 109
2.7.2 Estabilidade térmica ... 109
2.7.3 Fotoestabilidade ... 109
2.7.4 Análise estatística ... 110
2.8 EFICÁCIA DO CLAREAMENTO E AVALIAÇÃO DA RESPOSTA DA POLPA IN SITU ... 110
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 113
3.1 TAMANHO DE PARTÍCULAS, ÍNDICE DE POLIDISPERSÃO E POTENCIAL ZETA ... 113
3.2 AVALIAÇÃO DA MORFOLOGIA ... 114
3.3 DETERMINAÇÃO DA EFICIÊNCIA DE ENCAPSULAÇÃO, pH E ANÁLISE MICROSCÓPICA ... 115
3.4 ESTUDOS DE ESTABILIDADE ... 116
3.4.1 Tamanho ... 116
3.4.2 Potencial Zeta ... 118
3.4.3 Teor, eficiência de encapsulação e pH ... 118
3.4.4 Estabilidade física ... 119
3.4.5 Estabilidade térmica ... 120
3.4.6 Fotoestabilidade ... 121
3.5 EFICÁCIA DE CLAREAMENTO E AVALIAÇÃO DA RESPOSTA DA POLPA IN SITU ... 122
4 CONCLUSÕES ... 125
5 REFERÊNCIAS ... 127
ING, L.; SARWAR, A.; KATAS, H.. Antifungal activity of chitosan nanoparticles and correlation with their physical properties. International Journal of Biomaterials, v. 2012, p. 1-9, 2012. ... 129
CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 133
ANEXO A ... 135
1 INTRODUÇÃO GERAL
No cenário atual, no qual há grande procura por produtos relacionados à estética, os produtos de clareamento dental vêm ganhando destaque. Uma das técnicas de clareamento mais empregada é por meio de moldeiras individuais de uso caseiro e noturno, contendo gel de peróxido de carbamida (AFROZ et al., 2013; CABALLERO; NAVARRO; LORENZO, 2006; MATIS et al., 2009; VIDAL et al., 2009).
Os sistemas de clareamento dental são principalmente baseados em peróxido de hidrogênio ou um dos seus precursores, o peróxido de carbamida, que é um derivado de peróxido de hidrogênio ligado com uma molécula de ureia e é usado igualmente como um agente antisséptico e desinfetante para uma ampla gama de aplicações (BLOOMFIELD, 2004; VIDAL et al., 2009).
Aos agentes clareadores é comum a associação com dessensibilizantes, o que não tem diminuído o aparecimento de efeitos adversos, como sensibilidade e irritação gengival (DEMARCO et al., 2013). Além disso, esses clareadores são sensíveis e instáveis, perdendo consideravelmente seu poder de ação com o tempo (BONESI et al., 2011; DANDOLINI et al., 2009; SOARES et al., 2006). Dessa forma, sua eficácia está diretamente relacionada a sua estabilidade e, consequentemente, à qualidade do produto (BONESI et al., 2011; MARTIN et al., 2007).
Por outro lado, o uso de sistemas nanoestruturados pode aumentar a eficiência da interação de um ativo com o meio que se deseja atuar pela diminuição do tamanho da partícula, com isso, há aumento da área da superfície desses sistemas quando comparadas ao seu ativo livre (ZANDE et al., 2012). Os nanomateriais podem levar a uma maior penetração do ativo no dente, além de reduzir efeitos adversos e prolongar o efeito de clareamento, devido à liberação controlada do ativo. Existem estudos e produtos no mercado para diversos usos na odontologia utilizando a nanotecnologia, não havendo, porém, relatos de produtos com a finalidade de clareamento dental (BESINIS et al., 2015).
O ativo nanovetorizado foi produzido pela empresa Nanovetores Tecnologia SA®, por meio de uma dispersão de nanopartículas poliméricas, contendo o peróxido de carbamida como ativo. Neste estudo, a caracterização das nanopartículas deu-se por meio de análise térmica, espectroscopia de infravermelho, determinação do tamanho e distribuição de partícula, índice de polidispersão, potencial zeta e eficiência de encapsulação.
A metodologia para avaliação do teor de peróxido de carbamida foi desenvolvida e validada como alternativa ao método farmacopeico de titulação manual e foi empregada em todos os ensaios que envolviam o teor de peróxido de carbamida.
Este estudo foi financiado pela FAPESC, por meio do edital de chamada pública FAPESC Nº 03/2013/TECNOVA, concedido à empresa BM4 Brasil Materiais e Instrumentais Ltda.
O desenvolvimento dessas formulações foi patenteado sob no PI 102013015764-3, e o pedido de patente publicado em 29 de março de 2016, sob o título “Clareador e dessensibilizante com ativos encapsulados e processo para sua obtenção”, sendo titulares as empresas Nanovetores Tecnologia SA® (Br/SC) e BM4 Brasil Materiais e Instrumentais (Br/SC), tendo como inventoras as farmacêuticas Betina Giehl Zanetti Ramos e Fabiana Vieira Lima (RAMOS; LIMA, 2016), cujo certificado pode ser visualizado no Anexo A.
Considerando o exposto, o presente estudo tem como objetivo avaliar a estratégia de vetorização por nanotecnologia do peróxido de carbamida para aplicação em clareamento dental.
1.1 OBJETIVOS 1.1.1 Objetivo Geral
Avaliação do uso da nanotecnologia na encapsulação do peróxido de carbamida, focando a melhoria da estabilidade e eficácia para aplicação em clareamento dental.
1.1.2 Objetivos Específicos
a) Desenvolver e validar metodologia alternativa ao método farmacopeico para doseamento do peróxido de carbamida. b) Avaliar a interação do ativo peróxido carbamida com as
nanopartículas por meio de técnicas de calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR).
c) Caracterizar as nanopartículas de peróxido de carbamida por meio da morfologia, tamanho, distribuição de tamanho de partícula, índice de polidispersão, potencial zeta e eficiência de encapsulação.
d) Comparar a estabilidade da nanopartícula de peróxido de carbamida e do ativo livre.
e) Avaliar a eficácia do clareamento por meio de análise de cor da coroa dental por espectrofotometria, antes e após tratamento com gel contendo as nanopartículas de peróxido de carbamida
f) Avaliar a toxicidade por meio da resposta pulpar in situ após tratamento com gel contendo as nanopartículas de peróxido de carbamida
__________________________________________________________ CAPÍTULO I – REVISÃO DA LITERATURA
1 INTRODUÇÃO
A estética é muito valorizada e os dentes constituem um dos principais fatores para o impacto físico e psicossocial das pessoas. Assim sendo, um sorriso mostrando dentes saudáveis torna o rosto atraente, e os dentes mais brancos são associados com a saúde e a beleza (AFROZ et al., 2013; MATIS et al., 2009; VIDAL et al., 2009). Nesse sentido, vários produtos são desenvolvidos para satisfazer as necessidades que a sociedade busca. O clareamento dental é um procedimento estético que permite a remoção da coloração dos dentes, tornando-os mais brancos de acordo com a demanda estética do paciente (CABALLERO; NAVARRO; LORENZO, 2006).
1.1 ESTRUTURA DENTAL
Os dentes possuem relevante papel na estética facial do indivíduo (TEIXEIRA; REHER; REHER, 2008), além de exercerem sua função na mastigação e fonoarticulação (BALDO, 2013). A estrutura dental é composta por esmalte, dentina, polpa e cemento. O dente ainda pode ser dividido em coroa, parte visível, raiz, parte implantada não visível e colo, que fica entre a coroa e a raiz, conforme representada na Figura 1 (BALDO, 2013; TEIXEIRA; REHER; REHER, 2008).
Figura 1 - Estrutura dental
Fonte: Fogaça, 2014
O esmalte é o tecido mais mineralizado do corpo humano (96-97% de conteúdo mineral), extremamente duro e resistente, que representa uma barreira protetora entre o meio bucal e as demais
estruturas menos mineralizadas do dente. É translúcido, desta forma, deixa transparecer a cor amarelada da dentina e, como sua espessura é variável, pode influenciar na cor da coroa (BALDO, 2013; TEIXEIRA; REHER; REHER, 2008).
A dentina, tecido mais volumoso e duro do dente, é formada pelos túbulos dentinários, que são parcialmente preenchidos pelos prolongamentos do citoplasma das células odontoblásticas. Próximo à polpa, há fibras nervosas que inervam a dentina, estando esta sensível a estímulos aplicados na superfície do dente. No seu interior, localiza-se a cavidade pulpar, onde se encontra a polpa (BALDO, 2013; TEIXEIRA; REHER; REHER, 2008).
A polpa é constituída de tecido conjuntivo frouxo, fibras neurovegetativas e fibras nervosas aferentes (BALDO, 2013). O complexo dentina-polpa é um dos tecidos mais densamente inervados e vascularizados, mas só são percebidas sensações de dor em processos patológicos. Entre as várias células que a constituem, destacam-se os odontoblastos, responsáveis pela formação da dentina (TEIXEIRA; REHER; REHER, 2008). Os odontoblastos atuam na modulação e resposta imune e inflamatória pulpar, são as primeiras células que entram em contato com substâncias toxicas do meio externo (FONSECA, 2014).
O tecido mineralizado que fica sobre a raiz dos dentes é denominado cemento e está envolvido na fixação do dente junto com ligamentos periodontais, gengiva e osso alveolar (BALDO, 2013).
A coloração do dente é devida especialmente à coroa e varia de branco-amarelado a branco acinzentado. O esmalte por ser esbranquiçado e translúcido, deixa transparecer a cor da dentina, principal responsável pela cor do dente. Por sua vez, a polpa também pode contribuir na cor da coroa, especialmente quando a dentina for mais delgada. Entre os aspectos que influenciam na variação da cor dos dentes pode-se citar, mineralização, região do dente, tipo de dente, idade, refração e difusão da luz (TEIXEIRA; REHER; REHER, 2008).
As células gengivais são naturalmente protegidas pela barreira epitelial e, também, pelos fatores de proteção da mucosa oral existentes na saliva e tecidos orais, que resguardam os fibroblastos dos efeitos tóxicos dos agentes clareadores. Os agentes clareadores entram em contato direto com o epitélio gengival, podendo causar algumas reações adversas (HASSON; ISMAIL; NEIVA, 2007; TIPTON; BRAXTON; DABBOUS, 1995).
1.2 PERÓXIDO DE CARBAMIDA E CLAREAMENTO DENTAL O peróxido de carbamida (PC) em sua composição pura, é um cristal sólido, constituído de uma molécula de ureia ligada com uma molécula de peróxido de hidrogênio (Figura 2). É formado quando a ureia (carbamida) recristaliza em meio aquoso contendo peróxido de hidrogênio (PH). O PC é mais estável que o peróxido de hidrogênio e contém 36% deste na sua composição (BLOOMFIELD, 2004; SANTOS et al., 2004). Dados de segurança o descrevem como material oxidante e corrosivo (MATYÁS et al., 2017).
Figura 2- Estrutura molecular do peróxido de carbamida
Fonte: (USP, 2016)
O PH e seus derivados, como o PC, são amplamente usados na indústria química e farmacêutica como agentes clareadores (VIDAL et al., 2009), mas o PC é relatado como o ativo mais comum encontrado em agentes de clareamento dental. Por outro lado, outras aplicações, como antibacteriano e desinfetante podem ser encontradas no mercado (MEIRELES et al., 2008; VIDAL et al., 2009).
O mecanismo de ação dos agentes clareadores é semelhante. Os agentes contendo PH decompõem-se em água e oxigênio, que se difundem por meio da matriz orgânica do esmalte e dentina, liberando água e radical livre de oxigênio. O grande poder oxidativo do radical livre liberado provoca a oxidação de pigmentos orgânicos cromogênicos macromoleculares em moléculas menores, essas moléculas mais simples refletem mais luz e assim se produz o efeito de branqueamento (BONESI et al., 2011; DEMARCO et al., 2013; MATIS et al., 2009; THIESEN et al., 2013; TREDWIN et al., 2006; VIDAL et al., 2009).
O gel de PC a uma concentração de 10% degrada-se em PH a 3% e ureia a 7%. O PH é considerado a principal substância ativa, e a ureia apresenta importância na elevação do pH bucal e eficácia clareadora por mecanismo não relatado (SOARES et al., 2006; SULIEMAN, 2008). O pH dos géis deve estar entre 6,5 e 7,0, uma vez que valores elevados causam a decomposição do PC e valores reduzidos atacam oesmalte dos dentes, podendo causar desmineralização dental em pH inferior a 5,5
(BARATIERI et al., 2004; BONESI et al., 2011; PRICE; SEDAROUSY; HILTZ, 2000).
As técnicas de clareamento mais frequentemente utilizadas são aplicadas em consultório e/ou em clareamento caseiro. O clareamento em consultório usa uma elevada concentração de agente de clareamento (30-35% de PH). Por outro lado, o clareamento caseiro emprega baixas concentrações de agente clareador (10-20% PC), colocado em uma moldeira de uso noturno, feita sob medida e administrada diariamente durante um período de 2-6 semanas. Essa técnica é considerada como a mais estável, duradoura, com ganho de tempo em consultório, de fácil execução e o método mais popular de clareamento dental (MATIS et al., 2009; MEIRELES et al., 2008; VIDAL et al., 2009).
O procedimento pode ser dividido em clareamento de dentes vitais, parte externa do dente, ou internamente, na câmara pulpar, denominado clareamento não vital (BESINIS; VAN NOORT; MARTIN, 2012; DEMARCO et al., 2013).
O PH tem a capacidade de difundir-se livremente através do esmalte e dentina devido ao seu baixo peso molecular (GOKAY et al., 2000; SOARES et al., 2006). Por causa da alta difusão, alguns efeitos adversos são relatados em clareamento dental vital, os mais comuns são a sensibilidade dentária e irritação gengival (HASSON; ISMAIL; NEIVA, 2007), redução da adesão aos tecidos dentais e alterações na estrutura dental (ANTÓN; LIMA; ARAÚJO, 2009; SCCP, 2007). No clareamento não vital, a ocorrência de reabsorção externa da raiz, alterações morfológicas nos tecidos dentários, alterações das propriedades de materiais odontológicos e diminuição da resistência do dente e adesão também foram relatadas (DEMARCO et al., 2013; RODRIGUES; OLIVEIRA; AMARAL, 2007; THIESEN et al., 2013).
O clareamento supervisionado doméstico com PC é procedimento mais comum utilizado para branqueamento dispensado pelos dentistas aos seus pacientes (AFROZ et al., 2013; CABALLERO; NAVARRO; LORENZO, 2006; MATIS et al., 2009; MEIRELES et al., 2008; VIDAL et al., 2009). Os bons resultados obtidos com essa técnica estimularam o desenvolvimento de novos produtos e técnicas, como os clareadores de venda livre (sem receita) que surgiram como uma alternativa de baixo custo para clarear os dentes sem supervisão do dentista. Diferentes produtos de venda livre estão disponíveis nos Estados Unidos, em supermercados, farmácias ou na internet, incluindo enxaguatórios, aplicação com pincéis, cremes dentais, goma de mascar, fio dental e tiras de clareamento. No entanto, não há de evidências
clínicas sobre a segurança e eficácia desses produtos (DEMARCO; MEIRELES; MASOTTI, 2009).
Produtos com baixos níveis de PH podem ter algum efeito de clareamento, mas sem relevância clínica. Já as fitas clareadoras apresentam resultados estéticos e efeitos colaterais semelhantes ao clareamento com 10% de peróxido de carbamida usado em moldeiras no tratamento caseiro. Como a legislação varia muito em diferentes países em relação a esse tipo de produto, preocupações surgiram devido ao potencial uso abusivo desses clareadores. Assim justifica-se a necessidade de mais ensaios clínicos para assegurar o uso de produtos clareadores de venda livre (DEMARCO; MEIRELES; MASOTTI, 2009).
A regulamentação para produtos clareadores é divergente entre vários países. O Comitê Científico Europeu em relatório técnico destaca que produtos de higiene bucal e clareadores dentais contendo até 0,1% de peróxido de hidrogênio são seguros para o consumidor. Para as concentrações entre que 0,1 e 6%, há riscos potenciais e que devem ser utilizados quando supervisionados por profissional. A respeito dos produtos acima de 6%, esses não são seguros para uso pelo consumidor (SCCP, 2007).
Os produtos encontrados no mercado e registrados pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), como cosméticos contendo peróxido de hidrogênio e/ou compostos que liberem peróxido de hidrogênio para higiene bucal, devem conter no máximo 0,1% de peróxido de hidrogênio (presente ou liberado) (ANVISA, 2012). Esses produtos cosméticos são de venda livre no Brasil. No entanto, concentrações superiores são consideradas como produtos para área da saúde e possuem regulamentação própria, conforme RDC 185 (ANVISA, 2001).
Todavia, a Instrução Normativa no 9, da ANVISA, que dispõe sobre a relação de produtos permitidos para dispensação e comercialização em farmácias e drogarias, liberou esses produtos que passaram a ser vendidos nestes estabelecimentos, o que facilitou o acesso aos consumidores brasileiros (ANVISA, 2009).
Nesse contexto, e por pressão do Conselho Federal de Odontologia, a ANVISA publica a RDC no 6, de 2015, que estabelece que os produtos destinados a clareamento dental contendo em sua composição mais que 3% de peróxido de hidrogênio livre, ficam sujeitos à apresentação de prescrição por profissional legalmente habilitado, na forma de receita simples, restringindo esse mercado (ANVISA, 2015).
O PH representa cerca de 36% em peso da molécula de PC, sendo que o limite para o PC é de 8,3%, segundo essa regulamentação.
1.3 NANOTECNOLOGIA E PRODUTOS ODONTOLÓGICOS A nanotecnologia é utilizada para desenvolver e produzir materiais em escala nanométrica (10-9 m), utilizada em grande variedade de produtos, com propriedades únicas que trazem vantagens em relação aos produtos que não contêm esta tecnologia.
Algumas definições têm sido propostas por parte de órgãos regulamentares, indústria e organizações internacionais para nanomateriais (BOVERHOF et al., 2015). No entanto, há convergência entre os órgãos no que diz respeito ao tamanho, considerados produtos nanotecnológicos aqueles que contêm partículas entre 1 a 100 nm, com algumas divergências em relação ao percentual de distribuição quando há tamanhos distintos de partículas presentes (E.U., 2009, 2011; FDA, 2014). Por outro lado, um material que apresente essas dimensões, mas não apresente suas propriedades físicas, químicas ou biológicas modificadas em relação ao seu análogo, não deve ser considerado um produto nanotecnológico (BERTI; PORTO, 2016; JAIN, 2013).
No Brasil, há um projeto de lei em tramitação sob no 6741, de 2013, que “Dispõe sobre a Política Nacional de Nanotecnologia, a pesquisa, a produção, o destino de rejeitos e o uso da nanotecnologia no país, e dá outras providências”. Neste sentido, a ANVISA criou em 2014, um Comitê Interno de Nanotecnologia, que é responsável pela elaboração de normas, avaliação e controle de produtos que utilizam a nanotecnologia (BRASIL, 2013). No entanto, até o momento nenhuma regulamentação brasileira foi publicada.
Entre as principais vantagens do uso de nanomateriais estão o controle da liberação do ativo, aumento de seletividade e eficiência, melhoria da biodisponibilidade do ativo, diminuição da toxicidade e a capacidade de atingir alvos específicos nos tecidos (BERTI; PORTO, 2016; COUVREUR; VAUTHIER, 2006; SINGH; LILLARD, 2009).
O controle da liberação de ativos em sítios específicos, mediante a utilização de vetores, permite otimizar a velocidade de liberação desses ativos e regime de dosagem. Entre esses vetores, incluem-se as nanopartículas poliméricas biodegradáveis (GUTERRES; ALVES; POHLMANN, 2007; SCHAFFAZICK et al., 2003) As nanopartículas poliméricas são sistemas carreadores de fármacos que podem ser classificadas em nanocápsulas e nanoesferas. As nanocápsulas possuem um invólucro formado por polímeros dispostos ao redor do núcleo
oleoso, enquanto as nanoesferas, que não apresentam óleo em sua composição, são formadas por uma matriz polimérica na qual o ativo fica retido ou adsorvido (GUTERRES; ALVES; POHLMANN, 2007). As nanopartículas poliméricas oferecem vantagens adicionais se comparadas a outros carreadores coloidais, como a alta estabilidade quando em contato com fluidos biológicos, e proteção do ativo contra a degradação, aumentando, assim, a concentração do ativo no local de ação (PATHAK; THASSU, 2009).
A aplicação de nanotecnologia em produtos odontológicos é relatada como uma área emergente, por poder trazer muitos benefícios potenciais, sendo que algumas revisões da aplicação da mesma na área odontológica têm sido publicadas (BESINIS et al., 2015; GUPTA et al., 2013; JAIN et al., 2013). O uso de nanomateriais na odontologia tem crescido principalmente para prevenção de cáries e gengivites, como dentifrícios e antimicrobianos (HOOK et al., 2014; MELO et al., 2013; MORTAZAVI et al., 2010; SHVERO et al., 2010), hipersensibilidade e desmineralização dental (CAI; TANG, 2008; GUPTA et al., 2013; HUANG; GAO; YU, 2009; MELO et al., 2013). Todavia, a nanotecnologia teve sua maior aplicação na odontologia restauradora, melhorando materiais restaurativos previamente estabelecidos na clínica (JAIN et al., 2013).
A estrutura e a anatomia dentária são bem conhecidas, mas as características químicas dos dentes devem ser consideradas em relação a potenciais interações com as nanopartículas (Figura 3).
A superfície do dente possui uma película, um biofilme proteico que pode interferir na difusão das nanopartículas, podendo alterar o potencial zeta na superfície destas, modificando sua ação. No entanto, a compreensão de como as nanopartículas poderão interagir com o biofilme na superfície do dente e sua biodisponibilidade são ainda desconhecidas (BESINIS et al., 2015; HANNIG; BALZ, 2001; LENDENMANN; GROGAN; OPPENHEIM, 2000).
A possibilidade de nanomateriais permearem ou aderirem ao esmalte dentário é pouco conhecida. O esmalte é permeável a eletrólitos, sendo mais provável a permeação por meio de espaços entre os cristais do esmalte, pelo fato de este ser denso e altamente mineralizado. Estudos relatam que nanopartículas de hidroxiapatita de 20 nm foram capazes de reparar o esmalte, provavelmente por ligações eletrostáticas de Van der Waals (SASAKI et al., 1998; TYE; HUNTER; GOLDBERG, 2005).
Figura 3 - Anatomia do dente e representação dos locais de ação onde se encontram as principais aplicações clínicas envolvendo uso da nanotecnologia
Fonte: Adaptado de BESINIS et al., 2015
A dentina é mais porosa que o esmalte e, desse modo, nanopartículas de diâmetro maior são mais fáceis de se infiltrar na dentina do que no esmalte. Os cristais da dentina apresentam dimensões de 3-30 nm transversalmente por 50 nm de comprimento, já o diâmetro das fibrilas de colágeno varia de 60 a 200 nm. A dentina é permeada pelos túbulos dentinários, que possuem diâmetro de 2,5 µm próximos à polpa, 1,2 µm no meio da dentina e 900 nm próximo à junção do esmalte da dentina (BESINIS et al., 2015; COSTA et al., 2015).
Um estudo realizado por Earl e colaboradores (2006) demonstrou que nanopartículas de hidroxiapatita de 100 nm conseguiram infiltrar nos túbulos dentinários, sendo que partículas maiores que 600 nm de comprimento e 30-60 nm de largura tiveram infiltração limitada (EARL; WOOD; MILNE, 2006).
A segurança dos nanomateriais usados na odontologia e a sua biodisponibilidade devem ser investigadas, uma vez que dados sugerem que a toxicidade oral para os nanomateriais é reduzida, porém, se alcançarem o intestino, poderão provocar problemas sistêmicos
(BESINIS et al., 2015; GUPTA et al., 2013; JAIN et al., 2013; SHVERO et al., 2010).
Apesar de muitos estudos relatarem o uso da nanotecnologia em produtos odontológicos, não foram encontrados na literatura trabalhos com produtos clareadores dentais.
1.3.1 Caracterização de nanopartículas
As técnicas comumente usadas para a caracterização das nanopartículas constam de distribuição do tamanho, índice de polidispersão, determinação do potencial zeta, avaliação morfológica, determinação da quantidade de ativo associado às nanopartículas, pH, cinética de liberação e avaliação da estabilidade em razão do tempo de armazenamento (ANITHA et al., 2011; PATHAK; THASSU, 2009; SCHAFFAZICK et al., 2003).
A carga superficial das partículas pode ser avaliada com base na medida da mobilidade eletroforética por anemometria de laser-Doppler. Essa carga é estimada por medidas de potencial zeta, em que as partículas movem-se na presença do campo elétrico em direção ao eletrodo de carga oposta e, dessa forma, o potencial elétrico pode ser determinado pela medida da sua velocidade de migração (ANITHA et al., 2009; NASCIMENTO et al., 2016; SCHAFFAZICK et al., 2003).
Técnicas microscópicas, como a microscopia eletrônica de varredura (MEV) e a microscopia eletrônica de transmissão (MET), têm sido frequentemente empregadas para obtenção de informações morfológicas, como o tamanho e forma das nanopartículas, além da diferenciação entre nanocápsulas e nanoesferas (GUTERRES; ALVES; POHLMANN, 2007; SCHAFFAZICK et al., 2003).
A ultrafiltração-centrifugação é uma técnica amplamente utilizada para determinar a eficiência de encapsulação. Uma membrana é empregada para separar a fase dispersante, em que pode haver o ativo livre da suspensão contendo as nanopartículas, onde a fração associada é calculada pela diferença das concentrações total e livre do ativo (AVADI et al., 2010; GAZORI et al., 2009; SCHAFFAZICK et al., 2003)..
Os estudos de caracterização por análise térmica utilizando, como a calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria (TG), além de espectrofotometria de infravemelho por transformada de Fourier (FTIR) são frequentemente utilizados na caracterização de sistemas nanoparticulados para avaliar as possíveis interações moleculares dos componentes na formação da nanopartícula. (ANITHA
et al., 2011; AULTON, 2005; GUTERRES; ALVES; POHLMANN, 2007; SCHAFFAZICK et al., 2003; SILVERSTEIN; WEBSTER; KIEMLE, 2006)
1.4 ESTUDOS DE ESTABILIDADE
Os problemas de estabilidade compreendem matérias-primas, produtos intermediários e finais, armazenamento e transporte, bem como a utilização do produto pelo usuário final (KOCHLER et al., 2011).
A qualidade dos produtos contendo PC é questionável, e a sua eficácia está relacionada diretamente à sua estabilidade (BONESI et al., 2011; MARTIN et al., 2007). Este fato foi confirmado por estudos que compararam a eficácia de diferentes concentrações de PC e verificaram que maiores concentrações foram mais eficientes, quando avaliadas em relação ao mesmo tempo de aplicação, no entanto, podem obter o mesmo resultado quando aplicadas por mais tempo (MARTIN et al., 2007; MATIS et al., 2009).
Como agente clareador, o PC é mais estável do que o PH sozinho, entretanto, ainda apresenta problemas de estabilidade (MATYÁS et al., 2017). Existem poucas publicações sobre a estabilidade térmica do PC, alguns estudos termogravimétricos relatam o início de sua decomposição em 74 oC (BALL; MASSEY, 1995) e em 75 o C (MATYÁS et al., 2017).
Existem vários relatos na literatura de avaliação acerca dos agentes clareadores produzidos por farmácias de manipulação e pela indústria contendo PC. Esses estudos confirmam que houve alteração no teor, diferentemente da concentração inicial designada no rótulo e da concentração necessária para sua ação como agente clareador, demonstrando a instabilidade desses géis, o que compromete a eficácia e a qualidade do clareamento (BONESI et al., 2011; DANDOLINI et al., 2009; GADANHA; ROSSINI, 2013; MARTIN et al., 2007; SOARES et al., 2006). Conforme avaliação comparativa feita em um estudo realizado por Soares e colaboradores (2006), o gel manipulado apresentou resultados considerados inferiores em relação ao nível de clareamento, sensibilidade e irritação gengival, quando comparado ao industrializado (SOARES et al., 2006).
Gadanha e Rossini (2013), avaliaram a estabilidade do PC na forma de matéria prima e na forma de gel manipulado. A matéria prima foi mantida em frascos fechados nas temperaturas de 5, 25, e 40oC, e em 40oC em frasco aberto. O PC manteve-se estável a 5oC em frasco
fechado e a 40oC em frasco aberto. Em frasco fechado a 40oC, os cristais apresentaram umidade, sugerindo degradação, essa água formada poderia ser capaz de dissolver os cristais de PC acelerando a velocidade de degradação. Nas formulações em gel, contendo PC à 10%, a estabilidade foi determinada a 5 e 40oC, sendo que somente o gel armazenado em temperatura baixa manteve-se estável (GADANHA; ROSSINI, 2013).
Outro estudo semelhante, mas com condições de armazenagem diferentes foi conduzido por Bonesi e colaboradores (2011), que avaliaram a estabilidade do PC sintetizado e associado a um gel contendo carbopol 940®, em função do tempo (15, 40 e 45 dias) e em diferentes temperaturas. Os experimentos demonstraram que somente sob refrigeração (8oC) o PC sintetizado manteve-se estável por 45 dias, no entanto, a incorporação ao gel de carbopol 940® proporcionou maior estabilidade, uma vez que o PC em gel se manteve estável pelo mesmo tempo sob refrigeração, e também quando submetido a choque térmico (8 e 32oC) e estufa (32oC) pelo período de 30 dias, o que não ocorreu com o PC sintetizado sem incorporação no gel (BONESI et al., 2011). Em ambos os estudos pôde-se constatar que o armazenamento, tanto da matéria prima quanto do gel contendo o PC, mostrou ser mais eficiente em temperaturas mais baixas.
Ainda nesse sentido, Martin e colaboradores (2007) analisaram géis manipulados e industrializados na concentração específica de 16% e concluíram que ambos os produtos não apresentaram a concentração esperada (MARTIN et al., 2007).
É comum entre os produtos em gel disponibilizados no mercado a adição de um polímero acrílico espessante, comercialmente encontrado com a denominação de carbopol ®. A presença do carbopol®, além de aumentar a viscosidade e a estabilidade do agente clareador, faz com que ele apresente uma liberação lenta de oxigênio, possibilitando o seu uso noturno, aumentando o tempo de ação da formulação do produto e adesão à estrutura do dente (APPLE; REUS, 2005; CHEN, 2013; CONCEIÇÃO, 2000; SOARES et al., 2006).
Uma das estratégias utilizadas na tecnologia farmacêutica para melhorar a estabilidade de substâncias é a partir da nanotecnologia. Em sistemas nanovetorizados, a estabilidade de nanopartículas poliméricas é considerada superior, especialmente em meios biológicos (COUVREUR; VAUTHIER, 2006; MOHANRAJ; CHEN, 2006; SINGH; LILLARD, 2009). O conhecimento sobre a estabilidade de dispersões de nanopartículas é importante devido à sua aplicação prática. Um dos principais problemas está relacionado à sedimentação
devido à aglomeração das partículas, que tendem a se juntar. A velocidade de aglomeração depende de vários fatores, como o teor de ativo, a distribuição de tamanho, o pH e o potencial zeta. Esses são parâmetros físico-químicos que podem ser utilizados para o monitoramento da estabilidade, além de considerar a influência das diferentes condições de armazenamento (SCHWARZ; PETZOLD; BHATTI, 2010; SINGH; LILLARD, 2009).
A magnitude do potencial zeta indica uma potencial estabilidade do sistema coloidal, pois a agregação das nanopartículas é menor quando o valor de zeta é superior a ± 30 mV, devido à repulsão eletrostática, uma vez que partículas com alto potencial zeta se repelem, e a dispersão se mantém estável (ANITHA et al., 2009; NASCIMENTO et al., 2016; SCHAFFAZICK et al., 2003). Se o potencial zeta é baixo, não há força suficiente de repulsão, e as partículas tendem a se juntar, a dispersão se torna instável e as partículas se agregam (SCHWARZ; PETZOLD; BHATTI, 2010). Assim, o potencial zeta pode prever a estabilidade de dispersões coloidais aquosas, determinar a eficácia do revestimento de superfície, ou mesmo da absorção de ativos na matriz das nanopartículas, podendo ser influenciado pelas mudanças na interface com o meio dispersante (GAZORI et al., 2009; GUTERRES; ALVES; POHLMANN, 2007; SOUTO et al., 2004)
Outro mecanismo de estabilização das dispersões coloidais é pelo efeito estérico. As nanopartículas poliméricas, quando apresentam potencial zeta baixo, podem se manter estáveis devido a prolongamentos da cadeia polimérica que se estendem na solução (PATHAK; THASSU, 2009; SCHWARZ; PETZOLD; BHATTI, 2010). Outro componente que vêm sendo utilizado para favorecer a estabilidade por efeito estérico das nanopartículas são os tensoativos não-iônicos. Um estudo realizado por Fayad e colaboradores (2009) demonstrou que o tensoativo pode ser adsorvido na superfície das nanopartículas, promovendo esse efeito estabilizador (FAYAD et al., 2009).
A avaliação da estabilidade de sistemas coloidais é essencial, devido à necessidade de manutenção de suas propriedades. Nos últimos anos, uma nova técnica vem sendo utilizada para avaliar a estabilidade física de dispersões por meio da avaliação da velocidade de sedimentação durante a centrifugação. Essa técnica é capaz de acelerar a separação e quantificar a estabilidade de dispersões de forma direta (PETZOLD et al., 2009; YOW; BIGGS, 2013). Uma luz (infravermelho próximo e azul) é transmitida através da célula contendo a amostra. A intensidade da luz que passa por esta amostra é detectada em função do tempo e da posição em todo o comprimento da amostra dentro da célula
(CADDEO et al., 2013; HOSCHEID et al., 2015; LIU et al., 2016; YUAN et al., 2013). O equipamento (LUMiSizer®) que utiliza essa técnica gera um índice de instabilidade de ordem numérica, variando de 0 a 1, sendo 0 quando não há variação da concentração de partículas, ou seja, quando o sistema é muito estável, e 1 quando a dispersão está completamente separada, o que têm facilitado a análise da estabilidade de dispersões em períodos mais curtos de tempo (DETLOFF; LERCHE, 2013).
1.5 CONSIDERAÇÕES TOXICOLÓGICAS
A eficiência da interação de um ativo com o meio que se deseja é inversamente proporcional ao tamanho da partícula, e têm sido associada com o relativo aumento da área da superfície das nanopartículas, quando comparadas ao seu ativo livre (ZANDE et al., 2012). Devido a este fato, devem ser realizados os testes toxicológicos nas formulações envolvendo nanomateriais. Esses testes devem ser conduzidos conforme o uso, área de contato, tipo de reação observada (irritação, sensibilização, efeito sistêmico), nível de exposição e potencial de toxicidade de algum componente da formulação. Algumas variáveis envolvendo nanomateriais devem ser consideradas em relação aos testes tradicionais que podem interferir no resultado (BERTI; PORTO, 2016).
Diversos critérios devem ser observados na avaliação da segurança de produtos, tais como as condições de uso, a composição, o histórico e o conhecimento do produto (ANVISA, 2003a).
O baixo peso molecular do PH facilita a difusão dos agentes clareadores na estrutura dental (GOKAY et al., 2000; SOARES et al., 2006). Como o PH libera espécies reativas de oxigênio, e estas poderiam reagir com outras estruturas orgânicas, além dos pigmentos que se deseja clarear, sua fácil difusão pode provocar danos celulares nas estruturas internas do dente, em razão do estresse oxidativo, causando apoptose, danos ao DNA (genotoxicidade) e citotoxicidade (SANTOS et al., 2010).
Alguns dados toxicológicos dos agentes clareadores estão disponíveis na literatura. A DL50 oral (roedores) do PC é de ~3300 mg/kg (SCCP, 2002). A toxicidade aguda do PH foi reportada somente em ingestão acidental (LI, 1996; SCCP, 2007).
Um estudo com administração por gavagem do estômago de doses elevadas de gel de PC em camundongos (> 15mg/kg) demonstrou ulceração da mucosa gástrica nos animais após uma hora, enquanto as
lesões pareciam estar sendo curadas nos animais após 24h. Não foi detectada toxicidade sistêmica por meio da análise de rins e fígado. A irritação transitória da mucosa gástrica é esperada se grandes quantidades de PC forem ingeridas acidentalmente (DAHL; BECHER, 1995). Este fato foi confirmado por outros estudos, que analisaram casos de pacientes que acidentalmente engoliram as tiras de clareamento dos dentes, levando a sintomas gastrointestinais muito menores e transitórios (SCCP, 2002).
Um estudo comparativo realizado por Benetti e colaboradores (2004) avaliou a penetração in vitro de agentes clareadores contendo 10% e 35% de peróxido de carbamida, até a câmara pulpar em dentes bovinos (intactos e restaurados). Os dentes que receberam gel contendo PC a 10% possuíam quantidades significativamente menores de PH na câmara pulpar, se comparados aos grupos que receberam o gel com 35% de PC, por outro lado, os dentes restaurados apresentaram concentrações significativamente superiores de PC do que os dentes intactos (BENETTI et al., 2004).
Cooper, Bokmeyer e Bowles (1992) relataram dados semelhantes, evidenciando que tanto o PH quanto o PC facilmente penetram a coroa dental (dentes humanos recentemente extraídos) e entram na câmara pulpar, entretanto, para a mesma concentração efetiva, há menor penetração de PC em relação à penetração de PH (COOPER; BOKMEYER; BOWLES, 1992).
Santos e colaboradores avaliaram a hipótese de um aumento da concentração do PC em gel (10, 16 e 22%) potencializar a citotoxicidade de células fibroblásticas (L929 de camundongo), por meio da viabilidade celular após 2, 4 e 8h. Os resultados mostraram uma diferença significativa na lise celular, proporcional à concentração e ao tempo de exposição, e que o gel a 22% de peróxido de carbamida foi mais tóxico do que os outros dois grupos (16% e 10%), independentemente do tempo de exposição (SANTOS et al., 2010).
De acordo com a conclusão do relatório emitido pela Scientific Committee on Consumer Products (SCCP, 2007), inúmeras pesquisas relatam a genotoxicidade/mutagenicidade de PH, especialmente em estudos in vitro. Por outro lado, os estudos disponíveis em condições in vivo não confirmam uma significativa genotoxicidade/mutagenicidade do PH. A comissão sugere um banco de dados mais amplo para a avaliação em tecidos alvo em contato com o PH. Esse parecer converge com o de autoridades regulatórias de outros países, como Food and Drug Administration e European Chemicals Bureau, de que não há evidências carcinogênicas em humanos originados pelo PH
(EUROPEAN CHEMICALS BUREAU, 2003; FDA, 2014; NETHERLANDS, 2002).
2 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AELENEI, N. et al. Tannic acid incorporation in chitosan-based microparticles and in vitro controlled release. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, v. 20, n. 5, p. 1095–1102, 2009. AFROZ, S. et al. Dental esthetics and its impact on psycho-social well-being and dental self confidence: A campus based survey of north indian university students. Journal of Indian Prosthodontist Society, v. 13, n. 4, p. 455–460, 2013.
ANITHA, A. et al. Synthesis, characterization, cytotoxicity and antibacterial studies of chitosan, O-carboxymethyl and N,O-carboxymethyl chitosan nanoparticles. Carbohydrate Polymers, v. 78, n. 4, p. 672–677, 2009.
ANITHA, A. et al. Preparation, characterization, in vitro drug release and biological studies of curcumin loaded dextran sulphate-chitosan nanoparticles. Carbohydrate Polymers, v. 84, n. 3, p. 1158–1164, 2011.
ANSEL, H.C., POPOVICH, N.G., ALLEN JR., L. V. Farmacotécnica: formas farmacêuticas e sistemas de liberação de fármacos. 6. ed. São Paulo: Premier, 2000.
ANTÓN, A. R. S.; LIMA, M. J. P.; ARAÚJO, R. P. C. A. Dentifrício peróxido de hidrogênio : ação clareadora ? Hydrogen peroxide toothpaste : Whitening action ? v. 24, n. 2, p. 161–167, 2009.
ANVISA. RDC No 185, de 22 de outubro de 2001. Brasília: Agência Nacional de Vigilância Sanitária, 2001.
ANVISA. Guia para avaliação de segurança de produtos cosméticos. Brasília: Agência Nacional de Vigilância Sanitária, 2003a.
ANVISA. Guia para validação de métodos analíticos e bioanalíticos. Brasília: Agência Nacional de Vigilância Sanitária, 2003b.
Nacional de Vigilância Sanitária, 2009.
ANVISA. RDC No 29, 1 de junho de 2012. Brasília: Agência Nacional de Vigilância Sanitária, 2012.
ANVISA. RDC No 6, de 6 de fevereiro de 2015. Brasília: Agência Nacional de Vigilância Sanitária, 2015.
APPLE, G.; REUS, M. Formulações aplicadas a odontologia. 2. ed. São Paulo: RCN Editora, 2005.
ARAKAWA, H. et al. New fluorimetric assay of horseradish peroxidase using sesamol as substrate and its application to EIA. Journal of Pharmaceutical Analysis, v. 2, n. 2, p. 156–159, 2012.
AULTON, M. E. Pharmaceutics: The science of dosage form design. 2. ed. [s.l.] Churchill Livingstone, 2005.
AVADI, M. R. et al. Preparation and characterization of insulin nanoparticles using chitosan and arabic gum with ionic gelation method. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine, v. 6, n. 1, p. 58–63, 2010.
BACCAN, N. Química analítica quantitativa elementar. 3. ed. São Paulo: Editora Edgard Blucher Ltda, 2001.
BALDO, M. C. Fisiologia oral - série fundamentos de odontologia. 1. ed. SANTOS: Santos, 2013.
BALL, M. C.; MASSEY, S. The thermal decomposition of hydrogen peroxide. Thermochimica Acta, n. 261, p. 95–106, 1995.
BARATIERI, L. N. et al. Caderno de dentística: clareamento dental. 1. ed. São Paulo: Santos Editora, 2004.
BENDAS, E. R.; ABDELBARY, A. A. Instantaneous enteric nano-encapsulation of omeprazole: pharmaceutical and pharmacological evaluation. International Journal of Pharmaceutics, v. 468, n. 1–2, p. 97–104, 2014.
BENETTI, A. R. et al. In vitro penetration of bleaching agents into the pulp chamber. International Endodontic Journal, v. 37, n. 2, p. 120– 4, 2004.
BERTI, L. A.; PORTO, L. M. Nanossegurança. São Paulo: Cengage Learning, 2016.
BESINIS, A. et al. Review of nanomaterials in dentistry : interactions with the oral. ACS Nano, v. 9, n. 3, p. 2255–2289, 2015.
BESINIS, A.; VAN NOORT, R.; MARTIN, N. Infiltration of demineralized dentin with silica and hydroxyapatite nanoparticles. Dental Materials, v. 28, n. 9, p. 1012–1023, 2012.
BLOOMFIELD, M. S. A rapid and precise assay for peroxide as “active oxygen” in products, by flow injection analysis in a high pressure system with spectrophotometric detection. Talanta, v. 64, n. 5 SPEC. ISS., p. 1175–1182, 2004.
BONESI, C. DE M. et al. Carbamide peroxide gel stability under different temperature conditions: Is manipulated formulation an option? Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences, v. 47, n. 4, p. 719–724, 2011.
BOVERHOF, D. R. et al. Comparative assessment of nanomaterial de fi nitions and safety evaluation considerations. Regulatory Toxicology and Pharmacology, v. 73, n. 1, p. 137–150, 2015.
BRASIL. Projeto De Lei No , De 2013. Diario Oficial da União, v. 2013, 2013.
BRUXEL, F. et al. Nanoemulsão como sistemas de liberação parenteral de fármacos. Quim. Nova, v. 35, n. 9, p. 1827–1840, 2012.
CABALLERO, A. B.; NAVARRO, L. F.; LORENZO, J. A. At-home vital bleaching: a comparison of hydrogen peroxide and carbamide peroxide treatments. Medicina Oral, v. 11, n. 1, p. 94–99, 2006. CADDEO, C. et al. Nanocarriers for antioxidant resveratrol:
Formulation approach, vesicle self-assembly and stability evaluation. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, v. 111, p. 327–332, 2013. CAI, Y.; TANG, R. Calcium phosphate nanoparticles in biomineralization and biomaterials. Journal of Materials Chemistry, v. 18, n. 32, p. 3775, 2008.
CHEN, T. Patent application titled “adhesive dental bleaching compositions containing polyvinylpyrrolidone” published online. Biotech week. Estados Unidos, 2013.
CHU, J. et al. Coupled fluorescein isothiocyanate on graphene oxide. Materials Letters, v. 65, n. 4, p. 751–753, 2011.
CONCEIÇÃO, E. N. Dentística: saúde e estética. 1. ed. Porto Alegre: Art Med, 2000.
COOPER, J. S.; BOKMEYER, T. J.; BOWLES, W. H. SCIENTIFIC ARTICLES Penetration of the pulp chamber by carbamide peroxide bleaching agents. Journal of Endodontics, v. 18, n. 7, p. 315–317, 1992.
COSTA, I. DE M. Estudo de pré-formulação com o composto polifenólico quercetina. [s.l.] UFRGS, 2005.
COSTA, R. C. et al. Effect of different light sources and enamel preconditioning on color change, ho penetration, and cytotoxicity in bleached teeth. Operative dentistry, v. 40, n. 6, p. 1–10, 2015.
COUVREUR, P.; VAUTHIER, C. Nanotechnology: Intelligent design to treat complex disease. Pharmaceutical Research, v. 23, n. 7, p. 1417–1450, 2006.
DAHL, J. E.; BECHER, R. Acute toxicity of carbamide peroxide and a commericially available tooth bleaching agent in rats. Journal of Dental Research, v. 74, n. 2, p. 710–714, 1995.
DANDOLINI, C. F. et al. Avaliação da qualidade de géis clareadores dentais contendo peróxido de carbamida. Anais In: IX Farmapolis,
2009.
DEMARCO, F. F. et al. Preferences on vital and nonvital tooth bleaching: A survey among dentists from a city of Southern Brazil. Brazilian Dental Journal, v. 24, n. 5, p. 527–531, 2013.
DEMARCO, F. F.; MEIRELES, S. S.; MASOTTI, A. S. Over-the-counter whitening agents: a concise review. Brazilian oral research, v. 23 Suppl 1, p. 64–70, 2009.
DETLOFF, T.; LERCHE, D. Instability Index. Dispersion Letters Technical, v. 4, n. 2013, p. 1–4, 2013.
E.U. Regulation no. 1223/2009 of the European Parliament and of the Council of 30 November 2009 on cosmetic products. Official Journal of the European Union, v. 52, 2009.
E.U. European Commission Recommendation of 18 October 2011 on the definition of nanomaterials off. J. Eur. Union. [s.l: s.n.]. EARL, J. S.; WOOD, D. J.; MILNE, S. J. Dentine infiltration a cure for sensitive teeth. American Ceramic Society Bulletin, v. 85, n. 7, p. 22– 25, 2006.
EUROPEAN CHEMICALS BUREAU. European Union Risk Assessment Report: hydrogen peroxide. 2. ed. Luxembourg, 2003: Institute for Health and Consumer Protection, 2003.
FAYAD, S. J. et al. Nanopartículas obtidas a partir da proteína isolada de soja ( spi ) pelo método de coacervação em água : efeito da força iônica e das concentrações de proteína e surfactante surfactante . Anais do 10 Congresso Brasileiro de Polímeros, 2009.
FDA. Guidance for industry considering whether an fda-regulated product involves the application of nanotechnology. New Hampshire: Food and Drug Administration, 2014. v. 30
FONSECA, A. S. Odontologia Estética: Respostas às Dúvidas mais Frequentes. [minha biblioteca]: Artes Médicas, 2014.
GADANHA, A. N.; ROSSINI, C. R. Stability of carbamide peroxide in gel formulation as prepared in Brazilian compounding pharmacies. v. 94, n. 2, p. 115–119, 2013.
GAZORI, T. et al. Evaluation of alginate/chitosan nanoparticles as antisense delivery vector: formulation, optimization and in vitro characterization. Carbohydrate Polymers, v. 77, n. 3, p. 599–606, 2009.
GIMENO, P. et al. High-performance liquid chromatography method for the determination of hydrogen peroxide present or released in teeth bleaching kits and hair cosmetic products. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, v. 107, n. 790, p. 386–393, 2015.
GOKAY, O. et al. Penetration of the pulp chamber by bleaching agents in teeth restored with various restorative materials. Journal of Endodontics, v. 26, n. 2, p. 92–94, 2000.
GÖRÖG, S. The paradigm shifting role of chromatographic methods in pharmaceutical analysis. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, v. 69, p. 2–8, 2012.
GREENWOOD, R. Review of the measurement of zeta potentials in concentrated aqueous suspensions using electroacoustics. Advances in Colloid and Interface Science, v. 106, n. 1–3, p. 55–81, 2003.
GUPTA, S. et al. Role of Nanotechnology and Nanoparticles in Dentistry : A Review. IJRD, n. 3, p. 95–102, 2013.
GUTERRES, S. S.; ALVES, M. P.; POHLMANN, A. R. Polymeric nanoparticles, nanospheres and nanocapsules, for cutaneous applications. Drug target insights, v. 2, n. April, p. 147–157, 2007. HANNIG, C. et al. Determination of peroxides in saliva - Kinetics of peroxide release into saliva during home-bleaching with Whitestrips® and Vivastyle®. Archives of Oral Biology, v. 48, n. 8, p. 559–566, 2003.
from two different intraoral sites on enamel erosion. Caries Research, v. 35, n. 2, p. 142–148, 2001.
HARTIG, S. M. et al. Multifunctional nanoparticulate polyelectrolyte complexes. Pharmaceutical Research, v. 24, n. 12, p. 2353–2369, 2007.
HASSON, H.; ISMAIL, A. I.; NEIVA, G. Home-based chemically-induced whitening of teeth in adults. Australian Dental Journal, v. 52, n. 1, p. 71–72, 2007.
HOOK, E. R. et al. Development of a novel antimicrobial-releasing glass ionomer cement functionalized with chlorhexidine hexametaphosphate nanoparticles. Journal of nanobiotechnology, v. 12, n. 1, p. 3, 2014.
HOSCHEID, J. et al. Development and characterization of Pterodon pubescens oil nanoemulsions as a possible delivery system for the treatment of rheumatoid arthritis. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, v. 484, n. December 2016, p. 19–27, 2015.
HUANG, S. B.; GAO, S. S.; YU, H. Y. Effect of nano-hydroxyapatite concentration on remineralization of initial enamel lesion in vitro. Biomedical Materials, v. 4, n. 3, p. 34104, 2009.
ICH. Harmonised Tripartite Guideline: Validation of analytical procedures, text and methodology, ICH-Q2 (R1). Geneva, Switzerland: International Conference on Harmonization, 2005.
IMATO, T. et al. Potentiometric flow injection analysis of concentrated hydrogen peroxide by using an Fe(II)-Fe(III) redox potential buffer solution. Talanta, v. 52, n. 1, p. 19–26, 2000.
IONASHIRO, M.; CAIRES, F. J.; GOMES, D. J. C. Giolito: Fundamentos da termogravimetria e Análise Térmica Diferencial/Calorimetria Exploratória Diferencial. 2. ed. São Paulo: Vesper, 2014.
