DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FORMULAÇÃO DE HIPOCLORITO DE SÓDIO EM GEL PARA USO ENDODÔNTICO
NATAL, RN 2018
CRISTIANE LORENA MAIA PINHEIRO
DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FORMULAÇÃO DE HIPOCLORITO DE SÓDIO EM GEL PARA USO ENDODÔNTICO
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Saúde Coletiva da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como requisito para obtenção do título de Mestre em Saúde Coletiva. Área de concentração: Odontologia.
Orientador: Prof. Dr. Fábio Roberto Dametto
Coorientador: Prof. Dr. Alcides de O. Wanderley Neto
NATAL, RN 2018
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN Sistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Setorial Prof. Alberto Moreira Campos - Departamento de Odontologia
Pinheiro, Cristiane Lorena Maia.
Desenvolvimento e caracterização de formulação de hipoclorito de sódio em gel para uso endodôntico / Cristiane Lorena Maia Pinheiro. - 2018.
69 f.: il.
Orientador: Prof. Dr. Fábio Roberto Dametto. Coorientador: Alcides de Oliveira Wanderley-Neto. Dissertação (Mestrado em Saúde Coletiva) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Saúde Coletiva.
1. Endodontia - Dissertação. 2. Irrigantes do canal radicular - Dissertação. 3. Tensoativos - Dissertação. I. Dametto, Fábio Roberto. II. Wanderley-Neto, Alcides de Oliveira. III. Título. RN/UF/BSO BLACK D64
DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE FORMULAÇÃO DE HIPOCLORITO DE SÓDIO EM GEL PARA USO ENDODÔNTICO
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Saúde Coletiva da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como requisito para obtenção do título de Mestre em Saúde Coletiva. Área de concentração: Odontologia.
Aprovada em: ___/___/___
BANCA EXAMINADORA
_______________________________________________________ Prof. Dr. Fábio Roberto Dametto - Orientador
Universidade Federal Do Rio Grande Do Norte
_______________________________________________________ Profa. Dra. Letícia Maria Menezes Nóbrega – Membro Interno
Universidade Federal Do Rio Grande Do Norte
_______________________________________________________ Prof. Dr. Cícero Romão Gadê Neto – Membro Externo
Universidade Potiguar
NATAL, RN 2018
DEDICATÓRIA
À João Augusto Maia, “In Memorian”. Aos meus pais, Eliu José Pinheiro e Maria Irani Maia Pinheiro, que dedicaram a vida à minha educação e aos quais devo todas as minhas conquistas.
AGRADECIMENTOS
Ao meu orientador, Fábio Roberto Dametto, que tenho como inspiração profissional e humana. Agradeço por ter acreditado em mim desde o primeiro instante, quando ainda era sua aluna de especialização. Por todo apoio que sempre me foi dado, pela compreensão, por ter me guiado e aberto portas.
Ao meu coorientador, Alcides de Oliveira Wanderley Neto, por ter acolhido e se comprometido com este projeto de forma tão verdadeira. E por ter disponibilizando toda a estrutura do seu laboratório, além de seu tempo e conhecimento.
Ao professor Arnóbio Antônio da Silva Júnior e seu aluno de doutorado Arthur Medeiros, por todo o suporte durante o primeiro ano de desenvolvimento deste trabalho. Agradeço imensamente por tudo.
Aos professores José Luiz (IQ, UFRN), Jaílson (IQ, UFRN) e Victor Hugo (UFS), que somaram seus conhecimetos e contribuíram para que este trabalho fosse realizado.
A Henrique, Paulo Victor, Laís, Laíse e Letícia, sou muito grata pelas contribuições. A Davi e Mariana, amigos que ganhei nesta jornada e que tantas vezes tiveram a palavra capaz de me devolver a tranquilidade. Muito obrigada pelo incentivo, por toda força que me deram e por todas as vezes que me lembraram de acreditar em mim mesma.
EPÍGRAFE
“As ideias são forças.” Friedrich Nietzsche
RESUMO
A presente pesquisa dedicou-se ao desenvolvimento e à caracterização de uma formulação em gel para o NaOCl, que permitisse o maior controle dessa substância durante a irrigação do sistema de canais radiculares sem perder as características que o tornam um agente de limpeza e descontaminação tão eficiente. Foi utilizada uma solução concentrada de NaOCl, a qual foi titulada para determinação do teor de cloro ativo, e um tensoativo, o lauril éter sulfato de sódio, para o qual foi calculada a concentração micelar crítica em água destilada. A partir destes reagentes foram realizadas diluições e manipuladas sete formulações de NaOCl a 2,5% com diferentes concentrações do tensoativo, as quais foram submetidas às análises de pH, tensão superficial, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), molhabilidade em dentina humana, reologia, potencial antibacteriano contra Enterococcus faecalis e capacidade de dissolução tecidual. Os valores de pH demonstraram que a adição do tensoativo não alterou este parâmetro, mantendo o meio alcalino desejável para a ação do NaOCl. A adição do tensoativo reduziu a tensão superficial em mais de 50% em relação à solução aquosa de NaOCl. A caracterização por FTIR demonstrou que os reagentes das formulações apenas se solubilizam e interagem, não implicando a ocorrência de reação química entre elas. A molhabilidade das formulações sobre a dentina humana foi inferior à medida para a solução de NaOCl. Todas as formulações apresentaram viscosidade e aspecto que permitem a utilização clínica de forma satisfatória. O teste microbiológico de disco-difusão em ágar revelou ação satisfatória e similar à solução aquosa de NaOCl 2,5%. A velocidade de dissolução tecidual foi reduzida pela adição do tensoativo. Concluiu-se que as formulações de NaOCl em gel com o lauril éter sulfato de sódio são promissoras para sua utilização como substâncias químicas auxiliares em Endodontia.
ABSTRACT
DEVELOPMENT AND CHARACTERIZATION OF SODIUM HYPOCHLORITE GEL FORMULATION FOR ENDODONTIC USE
This research focused on the development and characterization of a gel formulation for NaOCl, which allows greater control during the root canals irrigation without losing the characteristics that make it such na efficient cleaning and decontamination agent. It was used a concentrated solution of NaOCl, which was titrated to determine the active chlorine content, and a surfactant, sodium lauryl ether sulfate, for which the critical micellar concentration in distilled water was calculated. From these reagents were carried out dilutions and manipulated seven formulations of 2.5% NaOCl with different surfactant concentrations, which were submitted to the following analysis: pH, surface tension, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), wettability on human dentin, rheology and antibacterial potential against Enterococcus faecalis. The pH values showed that the addition of the surfactant did not alter this parameter, keeping the alkaline medium desirable for NaOCl action. The surfactant addition reduced surface tension by more than 50% relative to the NaOCl aqueous solution. The FTIR showed that the reagents only solubilize and interact, not implying the occurrence of chemical reaction between them. The wettability on human dentin was lower than that measured for the NaOCl solution. All formulations showed viscosity and appearance that allow clinical use satisfactorily. The microbiological disk-diffusion test on agar showed a satisfactory action similar to the 2.5% aqueous NaOCl solution. The ability of tissue dissolution was reduced by the addition of the surfactant. It was concluded that NaOCl gel formulations with sodium lauryl ether sulfate are promising for their use as endodontic auxiliary chemicals.
LISTA DE QUADROS E FIGURAS
FIGURA 1. Representação esquemática de uma molécula de tensoativo (a) e de um agregado
micelar esférico (b,c). Fonte: autoria própria (2018). ... 21
FIGURA 2. Estrutura bidimensional do surfactante lauril éter sulfato de sódio. ... 30
FIGURA 3. Tensiômetro utilizado para cálculo da concentração micelar crítica do lauril éter sulfato de sódio em água destilada. Fonte: autoria própria (2018). ... 35
FIGURA 4. Preparo das formulações de hipoclorito de sódio 2,5% em gel com lauril éter sulfato de sódio a partir da diluição das soluções concentradas dos componentes. Fonte: autoria própria (2018)... 36
FIGURA 5. Raízes seccionadas e polidas (a). Secção montada sobre cera utilidade e placa de vidro na plataforma do goniômetro(b). Fonte: autoria própria (2018). ... 39
FIGURA 6. Preparação da suspensão de Enterococcus faecalis em solução salina estéril. ... 41
FIGURA 7. Semeadura de placa estéril de bhi ágar com alça de platina. ... 41
FIGURA 8. Placas de BHI ágar semeadas com Enterococcus faecalis. As placas foram sinalizadas quanto à formulação testada em cada campo. ... 41
FIGURA 9. Disposição dos discos nas placas de petri. ... 41
FIGURA 10. Discos de papel estéreis dispostos em placas de petri contendo as formulações teste e controles. ... 41
FIGURA 11. Pesagem dos fragmentos de tecido. ... 43
FIGURA 12. Tubos de ensaio contendo os fragmentos de tecido. ... 43
FIGURA 13. Transferência de 3ml de cada formulação/solução para os tubos. ... 43
FIGURA 14. Concentração micelar crítica do lauril éter sulfato de sódio em água destilada. Fonte: autoria própria (2018). ... 44
FIGURA 15. Gráfico demonstrativo da média e desvio padrão da tensão superficial das formulações testadas. Fonte: autoria própria (2018). ... 46
FIGURA 16. Espectro de FTIR para o lauril éter sulfato de sódio e mistura de lauril e hipoclorito de sódio. ... 47
FIGURA 17. Gráfico demonstrativo da molhabilidade (ângulo de contato) das formulações testes, dos controles e dos grupos de comparação sobre o substrato de dentina em função do tempo. Fonte: autoria própria (2018). ... 48
FIGURA 18. Aspecto da gota depositada sobre o substrato de dentina polida nos tempos zero e 1 minuto. Fonte: autoria própria (2018). ... 49
FIGURA 19. Representação gráfica do comportamento de escoamento das formulações testadas. ... 50
FIGURA 20. Médias e desvios padrão dos diâmetros dos halos de inibição formados no teste de disco-difusão em ágar com Enterococcus faecalis (em milímetros). Letras iguais indicam ausência de diferença estatística (p>0,05). Fonte: autoria própria (2018). ... 52
QUADRO 1. Variáveis dependentes e independentes do estudo. Natal/RN, 2018. ... 33
QUADRO 2. Aspecto dos halos de inibição no teste de disco-difusão em placa de BHI ágar para os grupos NaOCl 2,5% com LESS 2,0%; NaOCl 2,5% com LESS 5,0%; solução de NaOCl 2,5%; LESS 27%; gel de clorexidina 2,0%; cloro gel comercial. ... 53
LISTA DE TABELAS
TABELA 1. Média e desvio padrão do pH das formulações experimentais e do controle de NaOCl... 45 TABELA 2. Média e desvio padrão da tensão superficial (μN/m) das formulações
experimentais e do controle de NaOCl. ... 46 TABELA 3. Ângulo de contato (θ) das formulações e controles em substrato de dentina
humana em relação ao tempo (min) de deposição da gota. ... 48 TABELA 4. Viscosidade das formulações a 25ºC, a uma taxa de cisalhamento de 10 (s-1). .. 51 TABELA 5. Média e desvio padrão do tempo (minutos) de dissolução tecidual... 54
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas
ANOVA – análise de variância aq - aquoso
BHI – brain heart infusion
C=C – ligação dupla entre átomos de carbono
CH2, CH3 – átomos de carbono ligados a dois ou três hidrogênios Cl2 – gás cloro
Cl+ - cátion cloro
Cl- - ânion cloro
CMC – concentração micelar crítica cP – centipoise
EDTA – ácido etilenodiamino tetracético
FTIR – espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier g – grama
G - gauge
g/mol – gramas por mol H+ - íon hidrogênio
HE - coloração Hematoxilina-Eosina HOCl – ácido hipocloroso
H2O – água
IUPAC - International Union of Pure and Applied Chemistry LESS – lauril éter sulfato de sódio
min – minuto mL - mililitro mm - milímetro
mM/L – milimol por litro N – Newton
Na+ - íon sódio
NaCl – cloreto de sódio NaOCl –hipoclorito de sódio NaOH – hidróxido de sódio OCl- - íon hipoclorito OH- - íon hidroxila
O-H – ligações de oxigênio com hidrogênio p.a. – para análise
Pa - Pascal
pH – potencial hidrogeniônico
p/p – concentração expressa em gramas de soluto para 100 gramas de solução S=O - grupo funcional sulfóxido
UFC/mL – unidades formadoras de colônia por mililitro μL - microlitro
μN/m – micronewton por metro μm - micrômetro
-SH – grupo funcional sulfidrila θ – ângulo de contato
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ... 13
2. REFERENCIAL TEÓRICO ... 16
2.1. HIPOCLORITO DE SÓDIO ... 16
2.2. FORMULAÇÕES EM GEL NA ENDODONTIA ... 18
2.3. TENSOATIVOS ... 21
2.3.1. Lauril Éter Sulfato de Sódio ... 30
3. OBJETIVOS ... 32 3.1. OBJETIVOS GERAIS ... 32 3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 32 4. MATERIAIS E MÉTODOS ... 33 4.1. CARACTERIZAÇÃO DO ESTUDO ... 33 4.2. LOCAL DO ESTUDO ... 34
4.3. REAGENTES, SOLUÇÕES E CEPAS UTILIZADOS ... 34
4.4. MEDIDA DO TEOR DE CLORO ... 35
4.5. DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO MICELAR CRÍTICA ... 35
4.6. OBTENÇÃO DAS FORMULAÇÕES ... 36
4.7. MEDIDA DO PH DAS FORMULAÇÕES ... 37
4.8. MEDIDAS DE TENSÃO SUPERFICIAL DAS FORMULAÇÕES ... 37
4.9. ANÁLISE POR FTIR ... 37
4.10. AVALIAÇÃO DA MOLHABILIDADE DAS FORMULAÇÕES EM DENTINA ... 38
4.11. ANÁLISE DA VISCOSIDADE ... 39
4.12. TESTE MICROBIOLÓGICO ... 39
4.13 AVALIAÇÃO DA CAPACIDADE DE DISSOLUÇÃO TECIDUAL ... 42
5. ANÁLISE ESTATÍSTICA ... 43
6. RESULTADOS ... 44
7. DISCUSSÃO ... 55
7.1. TEOR DE CLORO ... 55
7.2. CONCENTRAÇÃO MICELAR CRÍTICA ... 56
7.3. pH ... 57 7.4. TENSÃO SUPERFICIAL ... 58 7.5. FTIR ... 59 7.6. MOLHABILIDADE ... 60 7.7. VISCOSIDADE ... 62 7.8. MICROBIOLÓGICO ... 63
7.9. DISSOLUÇÃO PULPAR ... 64 CONCLUSÃO... 66 REFERÊNCIAS ... 67
1. INTRODUÇÃO
Quando um profissional toma a decisão de realizar um tratamento endodôntico, esteja o elemento dental infectado ou não, uma constante é a necessidade da utilização de substância ou formulação que possua, entre outras propriedades, a capacidade de eliminar microrganismos. Utilizada sob a forma de solução irrigadora ou substância química auxiliar, atuará de forma sinérgica com o preparo biomecânico para alcançar o objetivo principal da terapia: tratar ou prevenir a infecção do meio ambiente endodôntico (SCHILDER, 1974; BYSTRÖM, 1986; LOPES et al., 2015). Em outras palavras, quando realiza-se o tratamento de casos onde a polpa apresenta vitalidade, atua-se de forma a manter a assepsia do ambiente endodôntico, enquanto que o tratamento de casos já infectados deve focar na antissepsia, na máxima eliminação possível dos microrganismos (ZEHNDER, 2006).
A instrumentação com limas manuais ou mecanizadas se faz insuficiente frente à complexa anatomia radicular. Mesmo os mais recentes sistemas mecanizados de instrumentação, que seguem a proposta de realizar um preparo tridimensional mais adequado às variações anatômicas, são falhos na tarefa de descontaminar através do desgaste dentinário de todas as paredes internas dos condutos (VERSIANI et al., 2018). Como consequência, a camada residual, ou smear layer, formada durante o preparo, além de restos pulpares e bacterianos, permanecem no interior do sistema de canais. Esses remanescentes da instrumentação representam obstáculos ao sucesso da terapia endodôntica (BYSTRÖM, 1986). Muitas formulações são objeto de estudo, como a já consolidada clorexidina, o ácido hipocloroso, o MTAD (mistura de doxiciclina, ácido cítrico e surfactante polisorbato 80), o QMix (mistura de clorexidina, EDTA e surfactante). Porém mesmo com toda a pesquisa e desenvolvimento nesta linha, quando fala-se em capacidade de desinfecção do meio endodôntico o hipoclorito de sódio (NaOCl) segue ocupando posição de destaque (DARCEY et al., 2016; PLOTINO et al., 2016; RÔÇAS et al., 2016).
Em Endodontia, o NaOCl representa a substância química mais utilizada e pesquisada, com a maior quantidade de evidências científicas disponíveis. Entre todas as características desejáveis de um irrigante endodôntico, é a única substância que contempla a capacidade de dissolver matéria orgânica. É por este motivo que, mesmo com todas as inovações, continua a ser utilizado e incorporado às novas técnicas e protocolos de irrigação (ZEHNDER, 2006; HAAPASALO et al., 2014; AJETI, PUSTINA-KRASNIQI, APOSTOLSKA, 2018).
Entretanto, apesar dos excelentes resultados, há pontos negativos de extrema relevância a serem observados sobre o NaOCl. Um deles refere-se à sua incapacidade de remover a porção inorgânica da smear layer, fazendo necessária a utilização de uma substância que atue na remoção desses resíduos. Por esse motivo é realizada a associação com substâncias quelantes como o EDTA, utilizado na lavagem final dos condutos após o preparo biomecânico com NaOCl (GÖRDUYSUS et al., 2015; WANG et al., 2016).
A característica que desperta maior preocupação quando se utiliza o NaOCl em Endodontia é a citotoxicidade pronunciada (PASHLEY et al., 1985). Por se tratar de um forte agente oxidante de ação inespecífica, a dissolução da matéria orgânica afeta tecidos contaminados e sadios se a solução entra em contato com a região perirradicular (ZHU et al., 2013). Uma revisão sistemática recente de 40 relatos de caso verificou que os danos teciduais podem resultar em dor severa, edema difuso intra e extraoral, sangramento abundante via canal, hematoma de face, necrose óssea e de mucosas, dano ao tecido nervoso causando prejuízo das funções sensoriais e/ou motoras, infecção periapical com produção de secreção purulenta (GUIVARC’H et al., 2017). Os relatos de acidentes por extravasamento de NaOCl advogam a favor da necessidade de diminuir os riscos durante sua utilização. Indo além do emprego de técnicas de irrigação mais seguras, é pertinente que se busque melhorias na própria formulação deste irrigante.
A utilização de uma formulação em gel para o NaOCl é uma alternativa para compensar em parte as limitações anteriormente mencionadas. Já foi observado que quando se utiliza a clorexidina em gel, que tem o polímero natrosol (hidroxietilcelulose) como viscosificante, a formação da smear layer é diminuída. Este efeito é obtido a partir da chamada ação reológica da clorexidina em gel, a qual se trata da capacidade de manter o debris da instrumentação em suspensão no canal radicular, resultando em menor deposição sobre as paredes dentinárias, o que representa menor formação da smear layer (GOMES et al., 2013). Como esta ação é obtida em virtude da viscosidade do meio, é possível que a utilização de uma base em gel para o NaOCl resulte também em menor formação de smear layer e, por consequência, menor necessidade do uso de substâncias quelantes.
O termo tensoativos refere-se a uma grande variedade de moléculas que tem como principal característica a capacidade de reduzir a tensão superficial de um meio. São comumente utilizados para formas emulsões, para estabilizar suspensões, como detergentes e formadores de espuma. Em adição, também podem ser utilizados para conferir consistência a uma
formulação, tornando-a mais viscosa (DALTIN, 2011a). São, portanto, uma opção a ser explorada visando a obtenção de géis de NaOCl.
Partindo do acima exposto, a presente pesquisa dedicou-se ao desenvolvimento de uma formulação em gel para o NaOCl, que permita o maior controle dessa substância durante a irrigação dos condutos sem perder as características que o tornam um agente de limpeza e descontaminação tão eficiente. Trata-se de uma oportunidade de aprimoramento do material e, consequentemente, da técnica, com ganhos para o profissional em otimização da sua prática clínica e para o paciente em segurança.
2. REFERENCIAL TEÓRICO 2.1. HIPOCLORITO DE SÓDIO
O hipoclorito de sódio (NaOCl) foi utilizado inicialmente para purificação de suprimentos de água e desinfecção de ferimentos. Posteriormente foi sugerido como complemento à desinfecção realizada pelo preparo mecânico durante o tratamento endodôntico e atualmente é a solução irrigadora mais utilizada. É um composto halogenado, produzido por Charles Watt em 1851 a partir da eletrólise de uma solução de cloreto de sódio (NaCl), podendo apresentar concentração variável de 10 a 17%. Através da diluição dessas soluções e do acréscimo de aditivos obtém-se as substâncias comumente utilizadas em Endodontia: líquido de Dakin, solução de NaOCl a 0,5% com adição de ácido bórico; solução de Milton, NaOCl a 1% com adição de cloreto de sódio 16%; licor de Labarraque, NaOCl a 2,5%; soda clorada, NaOCl com concentração entre 4 e 6% (HOOVER, 1911; SCHUTZE, 1915; WALKER, 1936; LOPES et al., 2015).
Em sua forma pura, apresenta-se como um sólido branco, sendo comercializado na forma de solução aquosa. Nesta forma, o NaOCl origina hidróxido de sódio (NaOH), uma base forte, e ácido hipocloroso (HOCl), um ácido fraco (equação 1). Em pH alcalino o HOCl sofre ionização (equação 2), formando íon hipoclorito (OCl-) e íon hidrogênio (H+). Por sua vez o NaOH sofre dissociação (equação 3) em Na+ e OH- (LOPES et al., 2015).
NaOCl + H2O → NaOH + HOCl (eq.1)
HOCl(aq) ↔ OCl- + H+ (eq. 2)
NaOH(aq) → Na+ + OH- (eq. 3)
O NaOCl é mundialmente usado como solução irrigadora dos canais radiculares especialmente por sua ação antibacteriana e capacidade de dissolver matéria orgânica. Em contato com ácidos graxos (gorduras) ocorre reação de saponificação, produzindo sais de ácidos graxos (sabão) e glicerol, o que reduz a tensão superficial da solução. No caso da interação do NaOCl com os aminoácidos, ocorrem reações de neutralização, com a produção de sal e água, como também ocorrem reações de cloraminação, produzindo água e cloraminas, as quais interferem no metabolismo celular (MCDONNELL, RUSSELL, 1999; ESTRELA et al., 2002). O pH exerce forte influência na atividade do NaOCl, pois interfere na forma como o cloro está disponível. O ácido hipocloroso e os íons hipoclorito são fortes agentes oxidantes que, em pH fisiológico, reagem com peptídeos, aminoácidos, lipídios e ácidos nucléicos. Na
faixa de pH entre 8,5 e 10 o equilíbrio da reação de ionização do HOCl é deslocado para a direita e a maior parte do cloro encontra-se na forma de íon OCl-. Em faixas de pH entre 4 e 6, predomina o HOCl e em meios mais ácidos o cloro passa a ser liberado na forma de gás Cl2
(FUKUZAKI, 2006; ROSSI-FEDELE et al., 2011).
O poder de desinfecção do hipoclorito de sódio depende majoritariamente da concentração de ácido hipocloroso (HOCl) não dissociado em solução. Devido ao baixo peso molecular e à neutralidade elétrica, o HOCl consegue penetrar na célula bacteriana por difusão passiva e promover a oxidação dos componentes celulares simultaneamente no interior e no exterior. Esta ação simultânea proporciona uma atividade bactericida mais significativa do que aquela realizada pelo íon hipoclorito isoladamente, pois este não consegue penetrar na célula devido sua carga elétrica e dessa forma atua apenas no exterior. É por este motivo que o ácido hipocloroso é considerado a porção ativa do NaOCl (FUKUZAKI, 2006).
O chamado cloro livre das soluções aquosas de hipoclorito de sódio está, portanto, presente nas formas Cl2, HOCl e OCl-. A forma mais estável para esta solução de forma a manter
o cloro disponível é em soluções alcalinas, pois predomina a forma OCl- que permite o armazenamento por até seis meses sem perda significativa do cloro livre. O átomo de cloro contido na molécula de HOCl e no íon OCl- comporta-se como Cl+, forte oxidante,e é reduzido a Cl- ao aceitar pares de elétrons de substratos orgânicos com ligações C=C, ligações peptídicas, grupos amino e sulfidrila (-SH) (ESTRELA et al., 2002; FUKUZAKI, 2006).
Por sua vez, as hidroxilas liberadas a partir do hidróxido de sódio atuam em uma outra frente do mecanismo de ação do NaOCl. Elas promovem a alcalinização do meio, o que altera o gradiente de pH da membrana celular bacteriana. Ocorre então eventos que comprometem a viabilidade da célula: desnaturação de proteínas da membrana, com consequente alteração do transporte de nutrientes, e degradação de seus componentes estruturais, conforme já foi mencionado, através da reação de saponificação dos lipídios (ESTRELA et al., 2002).
As soluções de NaOCl em suas diversas concentrações possuem propriedades favoráveis ao seu uso como solução irrigadora. Além da já mencionada capacidade de dissolução de tecidos orgânicos, age sobre um amplo espectro de patógenos endodônticos, tem ação lubrificante durante a instrumentação e de arrastamento de debris. Como desvantagens estão o seu efeito citotóxico, cheiro e sabor desagradáveis, a capacidade de descolorir tecidos,
poder corrosivo e potencial de causar reações alérgicas (PASHLEY et al., 1985; GOMES et al., 2001).
A atividade antibacteriana do hipoclorito de sódio está relacionada à sua concentração. Quando utilizado em altas concentrações é capaz de eliminar patógenos endodônticos como Staphylococcus aureus e Enterococcus faecalis em menos de 30 segundos de exposição (GOMES et al., 2001; VIANNA et al., 2004). Entretanto a utilização dessas soluções mais concentradas exige cautela, pois trata-se de um potencial irritante tecidual, podendo causar dor, edema, hematoma e necrose dos tecidos perirradiculares (PASHLEY et al., 1985; TANOMARU FILHO et al., 2002; GERNHARDT et al., 2004).
A extrusão de NaOCl que ocorre durante o tratamento endodôntico foi simulada e verificada in vitro por İriboz et al. (2015). Estes autores compararam diferentes métodos de irrigação: pressão positiva com agulha 27G de saída lateral, pressão negativa com EndoVac, Self-adjusting file e irrigação ultrassônica passiva. Observaram que em todos os casos ocorreu extravasamento, sendo que utilizando agulha o volume forçado para fora do ápice foi significativamente maior. Os resultados deste trabalho reforçam que a questão do extravasamento do hipoclorito por via apical merece atenção e cuidado por ser um evento que ocorre seja utilizando uma técnica básica de irrigação, seja utilizando recursos sofisticados. 2.2. FORMULAÇÕES EM GEL NA ENDODONTIA
As substâncias químicas auxiliares utilizadas em Endodontia estão disponíveis na forma líquida, como por exemplo as soluções aquosas de NaClO e EDTA, ou combinadas com veículos que conferem consistência viscosa, sendo os mais comuns os géis de clorexidina e EDTA.
O gel de clorexidina 2% é comumente utilizado na prática endodôntica. O polímero natrosol (hidroxietilcelulose) a 1% é utilizado como agente espessante inerte, hidrossolúvel, amplamente utilizado na indústria cosmética (FERRAZ et al., 2007). A alta solubilidade em água do natrosol permite que ele seja facilmente removido com uma irrigação final de água destilada (FERRAZ et al., 2001). É importante observar as qualidades que a alteração da fórmula confere ao produto. As formulações de clorexidina líquida e em gel apresentam desempenhos diferentes mesmo quando usadas na mesma concentração. A forma líquida tem efeito mais rápido sobre E. faecalis do que a forma em gel (VIANNA et al., 2004). Um outro efeito observado foi o de que a formulação em gel apresenta como maior vantagem a ação reológica, a qual confere alta eficiência na remoção da smear layer, pois mantém os túbulos
dentinários abertos enquanto o debris produzido na instrumentação permanece em suspensão, o que por si só diminui a formação da smear layer (FERRAZ et al., 2001; VIVACQUA-GOMES et al., 2002; VIVACQUA-GOMES et al., 2013). Essa maior capacidade de limpeza mecânica que a clorexidina gel exerce na remoção das raspas de dentina e restos teciduais contribui para superar sua incapacidade de dissolver matéria orgânica (FERRAZ et al., 2001; VALERA et al., 2010). O ácido etilenodiamino tetracético dissódico (EDTA) é um agente quelante, biocompatível, que se liga aos íons cálcio da dentina. A ação descalcificante do EDTA resulta na remoção da smear layer e alargamento dos túbulos dentinários (JOHNSON; NOBLETT, 2010). A lavagem final dos condutos com solução de EDTA 17% após o preparo biomecânico promove melhora significativa da limpeza (YAMASHITA et al., 2003; DOTTO et al., 2007; VALERA et al., 2010).São poucos os estudos comparativos da ação do EDTA na forma líquida e gel, nos quais se relata não haver diferença estatística entre elas quando avaliaram a remoção da smear layer, o que pode ser resultado das pequenas amostras utilizadas nos grupos experimentais (KUBO; GOMES; MANCINI, 2005; DOTTO et al., 2007; WADHWANI et al., 2011).
O uso do NaOCl gel foi proposto como uma forma de aumentar a segurança da sua utilização, diminuindo o risco de extravasamento para os tecidos periapicais e de todos os efeitos deletérios que ocorrem em consequência (ZAND et al., 2010). Apesar dos esforços de alguns pesquisadores em desenvolver este produto para o uso odontológico, atualmente no mercado não há nenhuma opção com esta finalidade. Por outro lado, é possível encontrar uma variedade razoável de produtos denominados como “cloro em gel” destinados à limpeza geral de artigos e superfícies. Podem ser lembrados como exemplo o Vim cloro gel (Unilever, Rotterdam, Holanda), Brilux cloro gel (Raimundo da Fonte S.A, Paulista, PE) e Lusoform cloro gel (Bombril S.A., São Bernardo do Campo, SP), comercializados como géis onde o ingrediente ativo é o hipoclorito de sódio em concentração próxima a 2,8% p/p. Estes produtos, apesar de aparentemente atenderem às necessidades abordadas neste trabalho, apresentam como principal desvantagem o desconhecimento da lista completa de componentes, o que é inconcebível para um profissional da saúde que deve ter plena ciência e controle de tudo que é empregado no tratamento dos pacientes (JUNGBLUTH et al., 2012). Esses produtos de limpeza geral também não apresentam uma viscosidade tão interessante do ponto de vista aqui discutido, que é o de aumentar o controle do clínico sobre o espalhamento deste produto durante o tratamento endodôntico. São géis de baixa viscosidade, com grande escoamento.
Zand et al. (2010) utilizaram como viscosificante hidrossolúvel o polipropileno e o polietileno glicol, obtendo um gel de hipoclorito de sódio a 2,5% que foi utilizado como substância química auxiliar em associação com lavagem final de EDTA 17% e água destilada. Foi avaliada a limpeza da superfície dentinária através da observação da smear layer por microscopia eletrônica de varredura (MEV). O gel de NaOCl desenvolvido mostrou-se tão eficiente quanto a solução aquosa de NaOCl na remoção dos resíduos da instrumentação quando seguiram o mesmo protocolo de irrigação.
Um outro trabalho, utilizando gel de NaOCl 2,5% com etilenoglicol e trietanolamina, testou a capacidade dessa formulação em eliminar E. faecalis. Concluíram que a formulação é eficiente, porém teve desempenho inferior às soluções aquosas de NaOCl 2,5% e 5,25% (ZAND et al., 2016).
O trabalho de Poggio et al. (2010) também testou a atividade antimicrobiana in vitro de um gel de NaOCl 5,25% com silicato inorgânico. Quando comparado à solução de hipoclorito de sódio a 5,25%, ambas as formulações apresentaram resultados semelhantes contra o E. faecalis. Entretanto, contra S. aureus e Streptococcus mutans a solução de NaOCl apresentou atividade antibacteriana superior.
Singhal et al. (2012) avaliaram através de MEV a limpeza proporcionada por três substâncias químicas auxiliares à base de NaOCl no tratamento de incisivos decíduos in vitro. Utilizaram solução NaOCl 1%, gel de NaOCl 1%, onde o viscosificante foi metilcelulose, e Carisolv, uma formulação onde NaOCl 0,5% é misturada no momento do uso com aminoácidos, cloreto de sódio, hidróxido de sódio e carboximetilcelulose. Os resultados da avaliação da quantidade de smear layer nos condutos sugere que nos terços médio e cervical a ação das três fórmulas foi semelhante. Porém, no terço apical o melhor resultado foi obtido com a solução de NaOCl, seguida pelo Carisolv e o pior resultado foi observado com o uso do gel de NaOCl. Esses autores sugerem que a viscosidade é um fator que dificulta o alcance da solução de hipoclorito ao terço apical, prejudicando a limpeza.
Nascimento et al. (2015) utilizaram MEV e microanálise química elementar (EDS) para observar a presença de resíduos após a execução de protocolo de irrigação com formulações em gel de clorexidina, EDTA e NaOCl. Os agentes viscosificantes das formulações não foram informados. Ambas as análises foram positivas para a presença de resíduos das formulações em gel, sugerindo que este pode ser um efeito negativo ao promover a formação
de uma “smear layer química” nas paredes dentinárias, que pode prejudicar o selamento final promovido pela obturação.
2.3. TENSOATIVOS
Tensoativos, ou surfactantes, são monômeros, polímeros ou misturas complexas, que possuem a capacidade de diminuir a tensão superficial de um meio no qual estão dissolvidas e/ou diminuir a tensão interfacial com outras fases. Essas moléculas são caracterizadas por terem uma porção hidrofóbica, orgânica e lipossolúvel, a qual é chamada de cauda, e uma porção hidrofílica, hidrossolúvel e frequentemente polar, chamada de cabeça (Figura 1a). Em solução, as moléculas dos tensoativos tendem a formar agregados, chamados micelas (Figura 1b e 1c) (MCNAUGHT; WILKINSON, 1997).
A cabeça dos tensoativos é formada por átomos que concentram cargas negativas e/ou positivas. São essas cargas que viabilizam a solubilidade do tensoativo em água. É também a partir delas que os tensoativos são classificados em aniônicos, catiônicos, não iônicos ou anfóteros. Os tensoativos aniônicos tem alto poder de detergência, sendo exemplos os sabões e detergentes. Os tensoativos catiônicos por sua vez são mais caracterizados por sua capacidade de adsorção às superfícies e ação bactericida, sendo por isso usados como amaciantes têxteis, impermeabilizantes, lubrificantes e anticorrosivos. Tensoativos não iônicos não possuem carga verdadeira e, diferentemente das duas classes citadas anteriormente, não se dissociam em íons quando em solução aquosa. São usados na indústria alimentícia e farmacêutica como emulsificantes e dispersantes, e também atuam em formulações com tensoativos aniônicos como cotensoativos. Os anfóteros possuem carga positiva e negativa nas suas moléculas e seu comportamento depende do pH do meio: comportam-se como aniônicos em meio alcalino e como catiônicos em meio ácido. Possuem boa aceitação dermatológica e oftalmológica, sendo usados em xampus e cosméticos (DALTIN, 2011a).
Como já mencionado, os tensoativos tem a capacidade de reduzir a tensão superficial que, por sua vez, é definida como o trabalho necessário para aumentar uma área de Figura 1. Representação esquemática de uma molécula de tensoativo (a) e de um agregado micelar esférico (b,c). Fonte: autoria própria (2018).
a b c
superfície dividida por essa área (MCNAUGHT; WILKINSON, 1997). A tensão superficial de um meio é reduzida à medida que aumenta a concentração do tensoativo até atingir um valor mínimo, o qual se mantém constante mesmo com a continuidade do aumento da concentração do tensoativo. Esta relação permite construir um gráfico da concentração em função da tensão superficial, onde se observa uma linha descendente que a partir de um determinado ponto atinge seu valor mínimo e segue praticamente paralela ao eixo horizontal, demonstrando que atingiu uma zona de valor constante. A concentração mínima de tensoativo pela qual a tensão superficial se mantém constante é denominada de concentração micelar crítica (CMC). Atingida a CMC, as moléculas do tensoativo deixam de se encontrar na forma de monômeros e passam a se agregar na forma de micelas. A CMC marca o ponto onde ocorrem importantes mudanças nas características físico-químicas dos tensoativos (DALTIN, 2011b) .
O comportamento do tensoativo em solução, portanto, está intimamente relacionado à sua concentração. A determinação da CMC elucida a quantidade mínima de tensoativo necessária para obter uma solução micelar, que para o presente trabalho é a situação mais adequada, tendo em vista que é desejável que as formulações tenham o maior contato possível com a superfície.
O MTAD (Dentsply, Tulsa, EUA), QMix (Dentsply, Tulsa, EUA), Endo-PTC (Fórmula e Ação, São Paulo), Tergipol (Biodinâmica, Paraná) são exemplos de produtos desenvolvidos para atender às necessidades do tratamento endodôntico e que contém tensoativos em sua composição.
A proposta de adicionar surfactantes ao hipoclorito de sódio não é recente. Trabalhos como o de Cunningham, Cole e Balekjian (1982) já tinham como objetivo melhorar a performance do NaOCl durante o tratamento endodôntico, porém com uma proposta diferente da que o presente trabalho se propõe a desenvolver. Nesta publicação de 1982, como na maioria dos trabalhos que serão elencados nesta revisão da literatura, o tensoativo é adicionado em baixas concentrações com o objetivo de reduzir a tensão superficial da solução e aumentar a penetração no sistema de canais radiculares e túbulos dentinários. Dessa forma, os autores adicionaram etanol à solução de NaOCl e observaram que quanto maior a concentração de etanol, maior a penetração do irrigante em tubos de vidro, os quais foram usados como modelo experimental. Porém a formulação resultante era instável, com tempo de trabalho de apenas 15 minutos, período onde o cloro livre era consumido. A reação do NaOCl e etanol produz ainda um outro efeito negativo, que é a formação de clorofórmio, o qual possui efeitos deletérios ao organismo.
Também em 1982, Abou-Rass e Patonai adicionaram polisorbato 80 (Tween 80) à soluções de NaClO a 2,6% e 5,25%. Inundaras as câmaras pulpares de molares inferiores com as formulações e observaram que a adição do tensoativo produziu redução significativa da tensão superficial, a qual se traduziu em maior penetração da solução nos condutos. Esta penetração foi observada através da adição de componente radiopaco às formulações e de tomadas radiográficas que revelavam a profundidade da penetração.
Cameron (1986) adicionou um surfactante fluorado Fluorad FC99 à solução de hipoclorito 4% e observaram que a tensão superficial reduziu de 70μN/m para 27μN/m. No primeiro mês a mistura se mostrou mais estável do que o NaOCl sem o aditivo, conservando o teor de cloro com mais eficiência, porém ao fim do experimento mostrava sinais de degradação do cloro livre. Não foi notada diferença na capacidade de dissolução tecidual nem resíduos químicos nos espécimens após uso das formulações.
Além da utilização do surfactante adicionado ao NaOCl, foi sugerida a utilização desse agente como uma das etapas do preparo químico-mecânico dos condutos. Berutti (1997) instrumentou incisivos centrais superiores contaminados por E.faecalis e utilizou para limpeza química uma sequência de irrigação com EDTA 10%, em seguida o tensoativo Triton X-100, seguido por NaOCl 5% e lavagem final com solução salina. Comparando à técnica de irrigação onde empregou penas NaOCl seguido de EDTA e solução salina, os resultados sugerem que o uso do tensoativo anteriormente ao NaOCl potencializou o efeito bactericida na profundidade dos túbulos dentinários.
Clarkson et al. (2006) também mantiveram as atenções voltadas para a capacidade de dissolução pulpar de soluções de hipoclorito de sódio de diferentes concentrações com e sem surfactantes. Comparou duas marcas comerciais de NaOCl com surfactante nas concentrações 1% e 4% com a solução de Milton (NaClO 1% sem surfactante). Observaram que a dissolução mais rápida foi obtida com as soluções com 4% NaOCl. Entre as soluções com 1% de NaOCl, aquelas com surfactante dissolveram o tecido pulpar mais rapidamente do que a solução de Milton, a qual teve o pior desempenho.
O trabalho de Stojicic et al. (2010) dedicou-se a avaliar os efeitos da temperatura, concentração, agitação da solução irrigadora e da presença do surfactante Triton X-100 na capacidade de dissolução de matéria orgânica de soluções de NaOCl. Observaram que a adição de surfactante aumentou a capacidade de dissolução em todas as temperaturas e concentrações testadas.
Estes dois últimos trabalhos foram refutados pela pesquisa de Clarkson et al. de 2012, onde questionou a metodologia e os resultados. Fez nova investigação sobre o efeito da adição de surfactante em soluções de NaOCl a 1% e 4% seguindo metodologia mais rigorosa. Concluíram que a adição de tensoativo não alterou a capacidade de dissolução da matéria orgânica e que os resultados contrários encontrados em outros trabalhos se devem a inconsistências metodológicas ou a parâmetros não considerados, como pH e conteúdo de cloro ativo.
Palazzi et al. (2012) compararam uma solução comum de NaClO 5,25% com soluções de NaClO 5,25% modificadas por redutores da tensão superficial: Chlor-Xtra, contendo Triton X-100; Hypoclean A e Hypoclean B ambos contendo cetrimida e polipropileno glicol. Constataram que a adição de surfactantes reduz de forma significativa a tensão superficial das soluções modificadas em relação ao NaOCl comum e sugerem que este efeito promove maior penetração da solução nos espaços inacessíveis ao tratamento endodôntico, aumentando a eficácia contra patógenos endodônticos. Este efeito, porém, não foi objeto da investigação dos autores e necessita de comprovação.
Bukiet et al. (2012) partiram da ideia já mencionada de que a adição de um surfactante ao NaOCl aumentará sua capacidade de molhar o sistema de canais radiculares, potencializando sua ação. Investigaram os efeitos da adição de cloreto de benzalcônio, um surfactante catiônico, ao hipoclorito de sódio 2,4%. Nove formulações foram manipuladas, variando a concentração do surfactante desde 0% (controle) até 1%. Observaram que a adição do surfactante pode reduzir o ângulo de contato com a dentina em mais de 50% e reduzir a tensão superficial em mais de 53%. Calcularam a concentração micelar crítica (CMC) para o surfactante na solução de NaOCl e realizaram a medição do cloro livre nas soluções sem surfactante e com surfactante na CMC, de onde concluíram que o aditivo não influenciou na quantidade de cloro livre. Também considerando a CMC, observaram que o surfactante não alterou a atividade do NaOCl contra E.faecalis. É importante mencionar que os autores tomaram o cuidado de manter a umidade da dentina, evitando seu ressecamento, o que aproxima os resultados da realidade clínica.
Jungbluth et al. (2012) compararam 6 marcas comerciais de água sanitária de uso doméstico com hipoclorito de sódio para uso endodôntico contendo o tensoativo Triton X-100 (Chlor-Xtra) e uma solução controle de NaOCl sem aditivos. Verificaram que os produtos que possuíam fragrância na sua composição continham cerca de metade do cloro livre do que era esperado, porém a simples presença das substâncias que acrescentam perfume não altera o
poder de dissolver matéria orgânica. A presença de surfactante também não modificou a capacidade de dissolução pulpar, apesar de produzir efeito redutor da tensão superficial. O fator de maior importância na capacidade de dissolução foi o conteúdo de cloro livre.
Deste ponto em diante serão abordados os trabalhos mais recentes, nos quais é possível observar uma mudança na tendência das pesquisas, apesar do ainda forte enfoque na redução da tensão superficial das soluções de NaOCl. É o que pode-se observar no trabalho de Bukiet et al.(2013), os quais estudaram a dinâmica do irrigante dentro do canal, pois consideraram este um fator de grande importância para a ação da solução. Segundo os autores, é desejável criar um fluxo turbulento, não um fluxo laminar, da solução irrigadora dentro do canal. Com este objetivo estudaram os efeitos da temperatura, da concentração do NaOCl e da adição de diferentes surfactantes (cloreto de benzalcônio, Triton X-100 e polisorbato 80) sobre a viscosidade das formulações. Em seus resultados mencionam que a viscosidade aumenta com o aumento da concentração do NaOCl e diminui com o aumento da temperatura. Com relação aos surfactantes, observaram que a viscosidade aumenta à medida que aumenta a concentração.
Já o trabalho de Garcia et al.(2013) seguiu outra linha, a de investigar os efeitos de diferentes formulações de NaOCl na microdureza da dentina radicular. Para isso compararam o Chlor-Xtra (hipoclorito de sódio 6% com Triton X-100), solução de NaOCl 2,5% e Cloralex, um gel de hipoclorito de sódio 5,5% de composição não informada. Concluíram que 15min de exposição da dentina radicular a estas formulações reduziu a dureza da dentina e não houve diferenças estatísticas entre os grupos. Logo, a presença de surfactantes nas soluções de NaOCl não é um fator que influencia na alteração da microdureza dentinária. O trabalho de Aslantas e colaboradores (2014) reforça este achado, pois quando avaliaram a microdureza dentinária após exposição a EDTA, EDTA com cetrimida, NaOCl 6%, Chlor-Xtra, clorexidina 2% e clorexidina 2% com surfactante por 5 minutos também não identificaram influência da presença de surfactantes.
De-Deus et al. (2013) publicaram o único trabalho que avaliou a dissolução pulpar usando caninos humanos recém extraídos e com polpa vital. Realizaram instrumentação utilizando Protaper Universal e em um grupo usaram como irrigante a solução de NaOCl 5,25% sem aditivos e no segundo grupo usaram Chlor-Xtra (NaOCl 6% com Triton X-100) para verificar o efeito da adição do surfactante. Os elementos foram desmineralizados, incluídos em parafina e obtidos 5 cortes corados com HE dos 5mm apicais, de onde foi calculada a porcentagem da área de tecido pulpar remanescente. Não encontraram diferenças significativas entre os grupos, concluindo que as soluções de hipoclorito de sódio de menor tensão superficial
não apresentam maior capacidade de dissolução pulpar, considerando o meio ambiente endodôntico.
Buscando investigar o efeito da presença de surfactantes sobre os instrumentos de NiTi, Pedullà et al.(2014) utilizaram limas Reciproc R25, Wave One Primary e Protaper F2 e como irrigantes uma solução de NaOCl 5,25%, solução de NaOCl 5,25% com surfactante, EDTA 17% e EDTA 17% com surfactante em um estudo da resistência à fadiga cíclica. As limas foram expostas aos irrigantes por 45 segundo ou 3 minutos, em seguidas submetidas ao teste de fadiga cíclica em dispositivo mecânico simulando uma curvatura radicular de 60°. O tempo até que ocorresse a fratura foi medido e observaram que: a imersão em NaOCl não provocou redução na resistência em nenhuma das limas, em nenhum dos tempos; o NaOCl com surfactante não causou nenhum efeito significativo na resistência das limas Wave One e Protaper, porém reduziu a resistência da Reciproc; o EDTA reduziu a resistência de todas as limas no tempo 3 minutos; o EDTA com surfactante melhorou a resistência em todas as limas quando comparado ao EDTA sem surfactante, porém quando comparado ao grupo controle, onde as limas não sofreram exposição a irrigantes, não houve diferença. Concluem que os resultados se devem mais às diferenças no design das limas do que às formulações testadas, não reconhecendo influência da presença de surfactante sobre a resistência à fadiga cíclica.
Para compreender mais sobre a estabilidade de soluções de NaOCl com e sem surfactante, Guastalli, Clarkson e Rossi-Fedele (2015) mediram por um período longo de tempo as variações no cloro livre, pH, viscosidade e tensão superficial. As soluções testadas consistiram de soluções NaOCl 6% e 4% sem surfactantes, e de Chlor-Xtra (NaOCl 6% com Triton X-100), Hypocelle 4% e uma água sanitária de uso doméstico, sendo estas três ultimas fórmulas com surfactante. A quantificação do cloro livre foi acompanhada por 190 dias e concluíram que a presença de surfactante acelera a sua redução, porém não julgam que esse efeito seja clinicamente relevante. Propõem que este efeito pode ser explicado por uma provável reação do hipoclorito de sódio com os surfactantes. O pH foi medido pelo mesmo período e foi notada uma redução média de 0,3 no pH de todas as amostras. Não foi observado nenhum efeito da presença de surfactante nessa redução do pH. A viscosidade e tensão superficial foram medidas até o dia 213. O acompanhamento da viscosidade não revelou diferença entre as amostras com e sem surfactante. É notável apenas que a viscosidade da água sanitária de uso doméstico em todo o experimento foi muito superior às demais, diferença que pode ser explicada pela sua composição, na qual constam lauril éter sulfato de sódio (LESS) e óxido
dimetilamina. Quanto à tensão superficial, todas as amostras apresentaram redução, porém as maiores reduções foram verificadas nas amostras com surfactante.
O trabalho de Baron et al. (2016) retoma as investigações sobre o cloreto de benzalcônio. Investigaram o efeito do NaOCl com este tensoativo sobre biofilme de E.faecalis e a penetração nos túbulos dentinários. Observaram que a solução NaOCl com tensoativo foi significativamente mais eficiente em eliminar as bactérias de condutos radiculares infectados, porém o efeito dentro dos túbulos dentinários não foi significativo. Foi observado pequeno efeito de aumento da extensão da ação bactericida dentro dos túbulos.
Palazzi et al. (2016) avaliaram o efeito da concentração, tempo de exposição e temperatura na penetração de NaOCl modificado por surfactantes nos túbulos dentinários. Utilizaram NaOCl 1%, 2%, 4%, 5,25%, e 6%; Hypoclean (NaOCl 5,25% com cetrimida e polipropileno glicol); H6 (NaOCl 6% com cetrimida e polipropileno glicol); NaOCl comum com concentração inferior a 6%; Chlor-Xtra (NaOCl 6% com Triton X-100). Observaram que a presença de surfactante aumentou a penetração nos túbulos dentinários, e o fator tempo de exposição foi o mais importante na obtenção desse efeito.
Ainda seguindo com a investigação da profundidade de penetração em dentina humana, Giardino, Cavani e Generali (2017) utilizaram incisivos centrais superiores, procederam com tratamento endodôntico, aplicação de corante no interior do conduto, seguida de inundação dos condutos por 1 minuto com NaOCl comum em um grupo e Hypoclean (NaOCl 5,25% com cetrimida e polipropileno glicol) em outro grupo. Cortes transversais foram analisados em microscópio óptico. Após verificar que a área de atuação das soluções e a profundidade atingida no interior da dentina não apresentou diferenças significativas, concluíram que a presença de surfactante na solução de NaOCl não alterou a capacidade de penetração do irrigante na dentina humana.
Guneser et al. (2017) preocuparam-se com uma possível influência dos surfactantes na força de adesão de cimento a base de resina epóxica à dentina. Dessa forma, prepararam as seguintes soluções: NaOCl 5% com cloreto de benzalcônio 0,1%; NaOCl 5% com polisorbato 80 0,1%; NaOCl 5% com Triton X-100; NaOCl 5% sem surfactante. Mediram pH, tensão superficial e cloro ativo. Em seguida realizaram tratamento endodôntico em pré-molares extraídos seguindo um protocolo onde a lavagem final foi feita por 1 minuto com as formulações testadas. Uma parte das amostras foi submetida à avaliação da limpeza em MEV, outra parte foi submetida à obturação. Esta última foi executada com AH Plus e guta-percha e,
após 2 semanas, foi realizado teste de push-out. Observaram que a presença de surfactante não alterou o pH nem a quantidade de cloro ativo, apenas reduziu a tensão superficial. Os elementos lavados com soluções com surfactantes apresentaram terço médio e cervical com menor quantidade de smear layer, porém o terço apical não revelou diferença entre os grupos. O teste de push-out mostrou que a solução de NaOCl com Triton X-100 foi associada a uma maior força de adesão do cimento à dentina, enquanto que os outros grupos foram similares entre si. Logo, a adição de polisorbato 80 ou cloreto de benzalcônio não influenciou a força de adesão do cimento à dentina, porém a adição de Triton X-100 aumentou a adesão.
Estevez et al. (2017) simularam defeitos de reabsorção radicular interna em incisivos centrais superiores, locais de difícil descontaminação, para estudar o efeito sinérgico da agitação da solução irrigadora e da redução da tensão superficial dessas soluções na dissolução de matéria orgânica alojada nas cavidades patológicas. Realizaram tratamento endodôntico nos espécimens, confeccionaram as cavidades, alojaram mucosa palatina suína nesses espaços e seguiram com a lavagem final dos condutos. O controle foi lavado com água destilada; um grupo com a sequência de NaOCl 5,8% - EDTA 17% - NaOCl 5,8%; outro com a sequência NaOCl 5,8% - agitação por irrigação ultrassônica passiva – EDTA 17% - NaOCl 5,8%; e o quarto grupo repetiu o protocolo deste último, apenas dobrando o tempo de agitação (de 15 segundos para 30 segundos). Cada grupo foi dividido em dois subgrupos: um que utilizou NaOCl sem surfactante e outro que utilizou NaOCl com surfactante (Chlor-Xtra). A pesagem dos fragmentos de tecido antes e depois do experimento revelaram que a presença de surfactante na solução de NaOCl e/ou a agitação da solução aumentou a dissolução do tecido presente em cavidades radiculares. Os melhores resultados foram obtidos com o NaOCl de tensão superficial reduzida e maior tempo de agitação ultrassônica, com diferenças estatísticas em relação aos outros grupos.
Ahmed et al. (2017) partiram do princípio de que o NaOCl e o EDTA alteram a microdureza da dentina e da teoria de que a adição de surfactante à solução irrigadora potencializa o efeito dessas soluções à medida que podem aumentar seu poder de infiltração no sistema de canais. Dessa maneira investigaram se a adição de cetrimida às soluções de NaOCl 2,5% e de EDTA 17% exerce alguma influência na ocorrência de desvio da trajetória do canal durante o tratamento endodôntico com sistema mecanizado. Verificaram através de tomografia computadorizada de feixe cônico que não ouve diferença entre grupos com e sem surfactante.
Peña López et al. (2018) investigaram o efeito do uso combinado de uma solução de NaOCl 6% com um produto comercial contendo ácido glicólico, cloreto de benzalcônio e
outro surfactante não mencionado, na dissolução de mucosa palatina suína. Observaram que o uso isolado do NaOCl, do produto ou a combinação dos dois não revelou diferenças significativas na capacidade de dissolução tecidual após 20 minutos de exposição. Porém, após 5 minutos, o qual é dito pelos autores um período clinicamente mais significativo considerando a renovação da solução durante o tratamento, a combinação das duas formulações foi mais eficiente, revelando um efeito sinérgico na dissolução do tecidual.
Dragan et al. (2018) manipularam 25 misturas diferentes de NaOCl 5,25% contendo diferentes concentrações de Triton X-100, cloreto de benzalcônio, polietileno glicol e metanoato de etila. Realizaram um tratamento estatístico diferenciado, podendo avaliar a influência de múltiplos aditivos na variância das propriedades do NaOCl. Concluíram que a viscosidade da mistura foi associada ao polietileno glicol; a redução da tensão superficial foi associada ao conteúdo de CBA, o qual melhorou a molhabilidade; a potencialização do efeito antibacteriano foi associada ao metanoato de etila, por reduzir o pH ao ponto de favorecer a presença de HOCl na mistura. A presença do Triton X-100 na mistura não foi significativamente associada aos parâmetros tensão superficial e molhabilidade. Os autores propões por fim que uma solução de NaOCl 5,25% deve ser modificada com 0,1% cloreto de benzalcônio, 1% de metanoato de etila e 7% de propileno glicol de forma a obter uma formulação com baixa tensão superficial, alta viscosidade e baixo pH.
Na presente investigação da literatura, o trabalho de Ravinanthanan et al.(2018) foi o único a mencionar que o surfactante pode ter um efeito modulador da toxicidade dos irrigantes endodônticos. Dessa forma se propuseram a avaliar a citotoxicidade de diferentes protocolos de irrigação com e sem surfactantes. Os protocolos testados consistiram em exposição à mistura de clorexidina 2% e NaOCl 2,5%; clorexidina 2% com cetrimida 0,5%; clorexidina 2% com lauril sulfato de sódio 1%. Biopure MTAD (produto comercial que consistem em ácido cítrico com doxiciclina e polisorbato 80) e solução salina serviram de controles. Utilizaram cultura de células HeLa, fibroblastos gengivais humanos e corante azul de Trypan para verificar a viabilidade celular. Os resultados permitiram aos autores desaconselhar o uso da mistura de clorexidina com NaOCl e afirmam que o uso de clorexidina 2% com cetrimida 0,5% é promissor. Esta mistura teve o melhor desempenho em relação à viabilidade dos fibroblastos.
Patil et al. (2018) compararam o desempenho na remoção da smear layer após lavagem final com as seguintes soluções: solução fisiológica; NaOCl 5,25% com brometo de benzalcônio seguido de EDTA 17% com brometo de benzalcônio; Biopure MTAD; Chloroquick (produto comercial composto por NaOCl 5% e etidronato 18%). Após realizar
tratamento endodôntico em pré-molares unirradiculares utilizando NaOCl como irrigante principal, submeteram os espécimens a lavagem final com 50mL das soluções testadas. Os condutos foram avaliados através de MEV e revelaram que o grupo que usou a sequência NaOCl com surfactante e EDTA com surfactante teve a melhor limpeza, com diferença estatística sobre os demais grupos. Os grupos Biopure MTAD e Chloroquick não revelaram diferenças entre si.
2.3.1. Lauril Éter Sulfato de Sódio
O lauril éter sulfato de sódio (LESS) (Figura 2), também chamado lauril polietileno glicol éter sulfato de sódio, entre outras 120 nomenclaturas comerciais, é um composto químico de fórmula molecular C14H29NaO5S, peso molecular 332.431 g/mol, nomenclatura IUPAC
sodium;2-dodecoxyethyl sulfate. É o produto da etoxilação do lauril sulfato de sódio, com propriedades emulsificante, estabilizante e solubilizante de boa eficiência e de baixo custo, sendo assim usado em produtos de limpeza, de higiene para bebês, produtos de banho, higiene oral, maquiagens, produtos para cabelos, entre tantos outros (NATIONAL CENTER FOR BIOTECHNOLOGY INFORMATION, [s.d.]; ROBINSON et al., 2010).
Figura 2. Estrutura bidimensional do surfactante lauril éter sulfato de sódio. Fonte: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/23665884#section=Top
O Cosmetic Ingredient Review, organização apoiada pela Food and Drug Administration que publica revisões sobre a segurança de ingredientes usados na indústria cosmética, confirma a segurança do uso do LESS numa ampla faixa de concentração que varia de 0,008% até 50%. O LESS foi extensivamente testando e não provocou resposta adversa em nenhum teste toxicológico, como toxicidade oral aguda, toxicidade oral sub crônica e crônica, toxicidade reprodutiva e de desenvolvimento, carcinogenicidade e fotossensibilização. É considerado um surfactante mais suave do que lauril sulfato de sódio, um outro sal de sódio
bastante popular. A sua capacidade de provocar irritação na pele e olhos de animais e indivíduos em experimentos é similar a outros detergentes e está relacionada à sua concentração (CHARBONNIER et al., 2001; ROBINSON et al., 2010).
Na Endodontia, o LESS é mais conhecido com o nome comercial Tergentol, sendo utilizando em associação com o EDTA (EDTA-T, Fórmula e Ação, São Paulo), ou como substância principal para auxiliar a instrumentação (Tergenform, Fórmula e Ação, São Paulo). Muitos são os trabalhos que exploram a combinação do LESS com o EDTA (SCELZA; ANTONIAZZI; SCELZA, 2000; SCELZA et al., 2001; SCELZA et al., 2004; MELLO; COIL; ANTONIAZZI, 2009) e com hidróxido de cálcio (MARCHESAN et al., 2003; SEABRA et al., 2005). Entretanto, a adição do LESS às soluções de hipoclorito de sódio foi pouco explorada. Na literatura consultada, apenas dois trabalhos se dedicaram a estudar seus efeitos nas soluções irrigadoras endodônticas a base de NaOCl ( PECORA et al., 1998; BARBIN, 1999).
Pécora et al. (1998) adicionaram 0,1% de lauril dietilenoglicol éter sulfato de sódio em soluções de NaOCl de 0,5%, 1,0%, 2,5% e 5,0% e observaram o efeito da adição do tensoativo na permeabilidade dentinária. Relataram uma redução na tensão superficial de quase 50% e aumento na permeabilidade dentinária em todas as soluções nas quais foram adicionadas o tensoativo em relação às mesmas soluções sem o aditivo.
Barbin (1999) seguiu investigando o efeito in vitro da adição de 0,1% de lauril dietilenoglicol éter sulfato de sódio nas mesmas soluções de NaOCl 0,5%, 1,0%, 2,5% e 5,0%. Seu trabalho se concentrou no efeito da adição do tensoativo sobre a velocidade de dissolução pulpar e nas propriedades físico-químicas antes e depois da reação de dissolução do material orgânico. Dessa forma, observaram que: a velocidade de dissolução do tecido pulpar bovino foi menor nas soluções com tensoativo; nas soluções sem tensoativo a tensão superficial diminuiu após dissolução do tecido, enquanto que nas soluções com tensoativo a tensão aumentou; as soluções com tensoativo apresentaram os menores teores de cloro após a dissolução.
3. OBJETIVOS
3.1. OBJETIVOS GERAIS
Desenvolver e caracterizar formulações de hipoclorito de sódio em gel para uso como substância química auxiliar no preparo dos canais radiculares.
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Calcular a concentração micelar crítica do LESS em água destilada.
• Manipular as formulações experimentais de NaOCl em gel a partir da adição de LESS.
• Medir o pH das formulações.
• Medir a tensão superficial das formulações.
• Caracterizar as formulações por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR).
• Verificar a molhabilidade das formulações em superfície de dentina. • Estudar a viscosidade das formulações.
• Avaliar o potencial antibacteriano das formulações contra Enterococcus faecalis. • Avaliar a capacidade de dissolução de tecido muscular bovino.
4. MATERIAIS E MÉTODOS
4.1. CARACTERIZAÇÃO DO ESTUDO
Neste trabalho laboratorial in vitro foram estudadas as variáveis demonstradas no quadro 1.
O grupo teste foi composto pelas formulações de NaOCl em gel desenvolvidas. A clorexidina em gel 2% com veículo natrosol (Endogel) e a solução aquosa de NaOCl 2,5% foram utilizados como controles positivos. O soro fisiológico foi utilizado como controle negativo no teste microbiológico e a água destilada no teste de dissolução. O LESS 27% e o gel de NaOCl comercial (Vim cloro gel) foram utilizados como grupos de comparação.
Quadro 1. Variáveis dependentes e independentes do estudo. Natal/RN, 2018.
Variável Classificação Categorias/ Escalas de medida
Substância Independente
1. Géis experimentais de NaOCl 2,5%; 2. Gel de Clorexidina 2% (Endogel); 3. Solução aquosas NaOCl 2,5%; 4. Gel de NaOCl 2,5% comercial (Vim
cloro gel);
5. Solução fisiológica estéril 6. Lauril éter sulfato de sódio 27% Aferição do cloro livre Dependente Teor de cloro (%)
Concentração micelar crítica do Lauril éter sulfato de sódio em água
destilada
Dependente Valor aferido (mM/L)
pH Dependente Escala de 1 a 14
Tensão superficial Dependente Valor aferido (μN/m)
Análise por FTIR Dependente
Espectro de transmitância do comprimento de onda (cm-1) dos grupos
funcionais das moléculas
Molhabilidade Dependente Ângulo de contato (θ)
Viscosidade Dependente Valor aferido (cP)
Ação antibacteriana Dependente Diâmetro dos halos de inibição (mm) Dissolução tecidual Dependente Tempo de dissolução (min)
4.2. LOCAL DO ESTUDO
A manipulação das formulações, a aferição do conteúdo de cloro, a determinação da CMC do tensoativo e a medida do pH foram realizadas nas dependências do Laboratório de Tecnologia de Tensoativos, no Instituto de Química do Campus central da UFRN.
O teste microbiológico e de dissolução tecidual foram realizados no Laboratório de Microbiologia do Departamento de Odontologia da UFRN.
O teste de molhabilidade foi realizado no Núcleo de Ensino e Pesquisa em Petróleo e Gás – NUPEG, enquanto o teste de viscosidade no Núcleo de Processamento Primário e Reuso de Água e Produzida e Resíduo – NUPPRAR, ambos no Campus central da UFRN
A aferição da tensão superficial foi realizada no Laboratório de Biotecnologia Ambiental – LABAM, na Universidade Federal de Sergipe.
4.3. REAGENTES, SOLUÇÕES E CEPAS UTILIZADOS
Para o desenvolvimento deste trabalho foram utilizados os seguintes materiais: • Hipoclorito de sódio concentrado 10 a 12% (Hidroglass equipamentos e
produtos químicos, Natal, RN).
• Lauril éter sulfato de sódio em solução a 27%, (distribuído por Tebras, Salto, SP, envasado por Indústrias Natal, Parnamirim, RN).
• Água destilada (proveniente do Laboratório de Tecnologia de Tensoativos, IQ, UFRN).
• Solução fisiológica estéril (Dauf, Fortaleza, CE). • BHI Ágar (TM Media, Delhi, India)
• Gel de Clorexidina 2% (Endogel, Essencial Pharma, Itapetininga, SP)
• Enterococcus faecalis cepa ATCC 29212 (cedido pelo Laboratório de Microbiologia do Centro de Biociências da UFRN)
• Solução de tiossulfato de sódio0,1N (preparada e padronizada no Laboratório de Tecnologia de Tensoativos, IQ, UFRN).
• Solução de iodeto de potássio 10% (preparada e padronizada no Laboratório de Tecnologia de Tensoativos, IQ, UFRN).
• Solução de amido 0,5% p.a. (preparada no Laboratório de Tecnologia de Tensoativos, IQ, UFRN).
4.4. MEDIDA DO TEOR DE CLORO
A solução de hipoclorito de sódio foi adquirida no comércio local e seu fornecedor estipula uma concentração entre 10 e 12% de teor de cloro ativo. Como as formulações foram obtidas a partir da diluição dessa solução, foi necessário determinar a concentração real e, para isso, utilizou-se a técnica de titulação por iodometria. Para tal, foi seguida a norma NBR 9425 que determina o método de ensaio para a medição do cloro ativo em solução de hipoclorito de sódio por titulação com solução padronizada de tiossulfato de sódio (ABNT, 2005).
4.5. DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO MICELAR CRÍTICA
Para se determinar a CMC, foi utilizado um volume do LESS 27% e diluído com água destilada tantas vezes até atingir o valor de tensão superficial da água. Assim, se construiu um gráfico de valores de tensão superficial em função da variação da concentração do tensoativo no meio. Para isso, se utilizou a técnica de tensão superficial pelo método da pressão máxima da bolha, com o auxílio de um tensiômetro, modelo QC-6000 da SensaDyne (Chem-Dyne Researcorp., USA) (Figura 3), auxiliado pelo software versão 1.21. Este método funciona a partir da imersão de dois capilares de diferentes diâmetros no meio testado, a partir dos quais é liberado gás nitrogênio. As bolhas provenientes da saída do gás produzem um diferencial de pressão que é relacionado com a tensão superficial do meio. O experimento foi realizado em temperatura de 25ºC.
Figura 3. Tensiômetro utilizado para cálculo da concentração micelar crítica do lauril éter sulfato de sódio em água destilada. Fonte: autoria própria (2018).
