Faculdade de Odontologia
AVALIAÇÃO DO GRAU DE CONVERSÃO E DA
DEGRADAÇÃO DE CIMENTOS RESINOSOS EM
SOLUÇÕES SIMULADORAS DO MEIO ORAL
Jaime Dutra Noronha Filho
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Odontologia da Faculdade de Odontologia da Universidade Federal Fluminense para obtenção do grau de Mestre em Odontologia. Área de concentração: Dentística.
2010
Faculdade de Odontologia
AVALIAÇÃO DO GRAU DE CONVERSÃO E DA
DEGRADAÇÃO DE CIMENTOS RESINOSOS EM
SOLUÇÕES SIMULADORAS DO MEIO ORAL
Jaime Dutra Noronha Filho
Orientador: Prof. Dr. Eduardo Moreira da Silva
Niterói 2010
N 852 Noronha Filho, Jaime Dutra
Avaliação do grau de conversão e da degradação de cimentos resinosos em soluções simuladoras do meio oral / Jaime Dutra Noronha Filho; orientador: Prof. Dr. Eduardo Moreira da Silva – Niterói: [s.n.],2010.
68f.
Inclui gráficos e tabelas
Dissertação (Mestrado em Odontologia) – Universoadde Federal Fluminense,2010. Bibliografia: f.57-68
1.Cimento resinoso 2.Ácido láctico I.Silova,Eduardo Moreira da [orien.] II. TÍTULO
FOLHA DE APROVAÇÃO
Noronha Filho, JD.Avaliação do grau de conversão e da degradação de cimentos resinosos em soluções simuladoras do meio oral. [Dissertação de Mestrado]. Niterói- RJ: Universidade Federal Fluminense; 2010.
Niterói, 30/09/2010.
BANCA EXAMINADORA
1- Prof. Dr. Eduardo Moreira da Silva
Titulação:____________________________________________________________________ Julgamento____________________________Assinatura:______________________________
2- Prof. Dr. Carlos Rocha Gomes Torres
Titulação__________________________________________________________________ Julgamento____________________________Assinatura:___________________________
3- Prof. Dr. Glauco Botelho dos Santos
Titulação_____________________________________________________________________ Julgamento____________________________Assinatura:______________________________
DEDICATÓRIA
Aos meus pais Rosangela e Jaime, pelo apoio e confiança em todas as etapas da vida, sempre ao meu lado, incentivando e torcendo pelas minhas conquistas.
À minha esposa Alessandra, por compartilhar comigo todos os momentos, bons e ruins, mas sempre apostando nos meus sonhos e me fazendo acreditar que sou capaz de vencer todos os obstáculos.
À minha irmã Raquel, por mesmo de longe, me fazer sentir que está sempre por perto vibrando com meus avanços e minhas conquistas.
À minha sobrinha Emília, por alegrar sempre meus dias com suas visitas.
Aos meus avós Amélia, Letícia e Alberto por, mesmo sem entender muito bem, sempre apoiaram meus planos e anseios profissionais.
AGRADECIMENTOS
Ao meu orientador, Prof. Eduardo Moreira da Silva, por toda a dedicação e orientação, não só durante o mestrado, mas em toda a minha trajetória profissional, pelo exemplo de profissional dedicado e por todas as oportunidades dadas a mim. Tenho certeza de que foram fundamentais para o meu amadurecimento profissional.
Aos Professores da Disciplina de Dentística da Faculdade de Odontologia da Universidade Federal Fluminense, José Guilherme, Laiza, Alexandre, Glauco, Cristiane, Luis Felipe e Larissa, pela convivência harmoniosa e extremamente proveitosa durante todos esses anos, pelo exemplo de profissionalismo e de trabalho em equipe. Tenho certeza de que fiz amigos lá!
Aos colegas do mestrado Fernando Paragó, Alice, Rosana, Antonio, Luciana, Luana, Gisele, Felipe e Danielle por todo tempo de convivência e momentos compartilhados.
À minha colega de mestrado Natasha, que na época, como aluna de iniciação científica, participou da elaboração desta dissertação de forma dedicada e brilhante, e com certeza tem grande influência no sucesso desta pesquisa.
À Simone Krepsky que sempre me ajudou quando necessário no Labiom-R, seja com seu trabalho, seja com idéias, com certeza contribuiu muito para o sucesso deste trabalho.
Às funcionárias Cleide e Damiana, que sempre estiveram presentes para nos ajudar em tudo que precisávamos.
Às empresas 3M ESPE, Ivoclar Vivadent e FGM Produtos Odontológicos por cederem os materiais para o desenvolvimento desta pesquisa.
Ao Instituto de Macromoléculas Professora Eloísa Manno, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, pela oportunidade de realizar parte deste trabalho em suas instalações.
SUMÁRIO
1 – INTRODUCÃO
12 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
33 – OBJETIVOS
17 3.1 Objetivo Geral 17 3.2 Objetivos Específicos 174 - MATERIAL E MÉTODOS
184.1 Avaliação do Grau de Conversão Monomérica (GC) 19
4.2 Avaliação da Solubilidade e da Absorção 20
4.3 Obtenção do Volume dos Espécimes (V) 21
4.4 Obtenção da Massa Inicial dos Espécimes (m1) 21
4.5 Imersão dos Espécimes nos Meios Experimentais 22
4.6.Cálculo da Solubilidade e da Absorção 23
4.7 Análise Estatística 23
5 – RESULTADOS
24 5.1 Grau de Conversão 24 5.2 Fenômeno de Solubilidade 25 5.2.1 Cimento Rely- X 26 5.2.2 Cimento Enforce 285.2.3 Cimento All Cem 31
5.2.4 Cimento Variolink II 34
5.3 Fenômeno de Absorção 37
5.3.1 Cimento Rely-X 37
5.3.3 Cimento All Cem 43
5.3.4 Cimento Variolink II 46
6 – DISCUSSÃO
507 – CONCLUSÕES
57LISTA DE TABELAS
Tabela 4.1 - Composição dos cimentos resinosos comerciais utilizados neste estudo. 18
Tabela 4.2 - Meios de imersão utilizados. 22
Tabela 5.1 - Análise de variância dos valores originais de Grau de Conversão. 24
Tabela 5.2 - Comparação entre as médias do grau de conversão (%) pelo teste de Tukey.
25
Tabela 5.3 - Resultado do teste Tukey para contraste entre os valores médios de solubilidade dos subgrupos experimentais do cimento Rely-X (p < 0,05).
28
Tabela 5.4 - Resultado do teste Tukey para contraste entre os valores médios de solubilidade dos subgrupos experimentais do cimento Enforce (p < 0,05).
31
Tabela 5.5 - Resultado do teste Tukey para contraste entre os valores médios de solubilidade dos subgrupos experimentais do cimento All Cem (p < 0,05).
34
Tabela 5.6 - Resultado do teste Tukey para contraste entre os valores médios de solubilidade dos subgrupos experimentais do cimento Variolink II (p < 0,05).
LISTA DE FIGURAS
Figura 5.1 - Valores médios de solubilidade do cimento Rely- X para o fator modo de ativação. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
26
Figura 5.2 - Valores médios de solubilidade do cimento Rely- X para o fator meio de imersão. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
27
Figura 5.3 - Valores médios de solubilidade do cimento Enforce para o fator modo de ativação. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
29
Figura 5.4 - Valores médios de solubilidade do cimento Enforce para o fator meio de imersão. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
30
Figura 5.5 - Valores médios de solubilidade do cimento All Cem para o fator modo de ativação. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
32
Figura 5.6 - Valores médios de solubilidade do cimento All Cem para o fator meio de imersão. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
33
Figura 5.7 - Valores médios de solubilidade do cimento Variolink II para o fator modo de ativação. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
35
Figura 5.8 - Valores médios de solubilidade do cimento Variolink II para o fator meio de imersão. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
Figura 5.9 - Valores médios de absorção do cimento Rely- X para o fator modo de ativação. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
38
Figura 5.10 - Valores médios de absorção do cimento Rely-X para o fator meio de imersão. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
39
Figura 5.11 - Valores médios do fator tempo de estocagem para o cimento Rely - X. 40
Figura 5.12 - Valores médios de absorção do cimento Enforce para o fator modo de ativação. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
41
Figura 5.13 - Valores médios de absorção do cimento Enforce para o fator meio de imersão. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
42
Figura 5.14 - .Valores médios do fator tempo de estocagem para o cimento Enforce. 43
Figura 5.15 - Valores médios de absorção do cimento All Cem para o fator modo de ativação. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
44
Figura 5.16- Valores médios de absorção do cimento All Cem para o fator meio de imersão. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
45
Figura 5.17 - Valores médios do fator tempo de estocagem para o cimento All Cem. 46
Figura 5.18 - Valores médios de absorção do cimento Variolink II para o fator modo de ativação. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
47
de imersão. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
Figura 5.20 - Valores médios do fator tempo de estocagem para o cimento Variolink II.
LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS
Bis-GMA Bisfenol A glicidil metacrilato HEMA Hidroxietilmetacrilato
UDMA Uretano dimetacrilato
TEGDMA Trietilenoglicol Dimetacrilato hs Horas
min Minuto M Molar
mW/cm² MiliWatts por centímetro quadrado s Segundos cm Centímetros mm Milímetro ºC Graus Celsius mm² Milímetro quadrado SA Saliva Artificial AL Ácido lático
RESUMO
INFLUÊNCIA DO ÁCIDO LÁTICO NA DEGRADAÇÃO DE CIMENTOS RESINOSOS
O objetivo desta pesquisa foi avaliar a influência do ácido lático na degradação de quatro cimentos resinosos: Rely-X (RX) - 3M ESPE, Enforce (EN) - Dentsply, ALL CEM (AC) – FGM, Variolink II (VL) – Ivoclar/Vivadent. Água destilada e saliva artificial foram utilizados como controle. Foram utilizados dois métodos de ativação: química (Q) e dual (D). Na ativação dual, um disco de cerâmica com 2 mm de espessura (IPS EMPRESS) foi interposto entre o espécime e a ponta do fotoativador (650mW/cm2 / 40s). Na ativação química as pastas base e catalisadora foram misturadas conforme a orientação do fabricante. Para a análise do grau de conversão foram confeccionados espécimes ( = 6mm e h = 1mm) utilizando os métodos de ativação (Q) e (D). Os espécimes foram analisados através de espectroscopia FTIR-ATR para a determinação do grau de conversão. O subgrupo RX/D apresentou o maior valor de grau de conversão (48,0 % ± 0,7) e o subgrupo VL/Q apresentou o menor (13,6 % ± 5,0). Os espécimes ( = 6mm e h = 1mm) foram imersos e pesados diariamente durante os sete primeiros dias e, em seguida, durante 14, 21, 28, 90 e 180 dias a 37 ± 1°C, em água destilada (A, controle), saliva artificial (SA) e solução aquosa de ácido lático 0,02M – pH 4,0 (AL). Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e teste de Tukey (α = 0,05). O subgrupo que obteve o maior valor de absorção foi o VA /D /Dia 180/Ac = 10,31 ± 0,64 µg/mm3 e o subgrupo que apresentou o menor valor foi o RX / D / A/Dia 1 = 4,34 ± 0,56 µg/mm3. O subgrupo que apresentou o maior valor de
solubilidade foi o VL / Q /Sa = 6,21 ± 0,37 µg/mm3, enquanto o subgrupo que apresentou o menor valor de absorção foi o RX / D / A =4,36 ± 0,56 µg/mm3. Concluiu-se que o ácido lático aumentou a degradação dos cimentos avaliados
ABSTRACT
INFLUENCE OF LACTIC ACID ON DEGRADATION OF RESIN-BASED CEMENTS
The aim of this study was to evaluate the influence of lactic acid on degradation of four resin-based cements used in restorative dentistry. Four resin cements were analyzed: Rely-X (RX) - 3M ESPE, Enforce (EN) - Dentsply, ALL, CEM (AC) - FGM, Variolink II (VL) - Ivoclar / Vivadent. Two activation methods were used: chemical (Q) and dual (D). In the dual activation, a ceramic disk with a thickness of 2 mm (IPS Empress) was interposed between the specimen and the tip of the curing unit (650mW/cm2 / 40s). The base and catalyst pastes were mixed according to the manufacturer's instructions in chemical activation. Additionally, the degradation resistance was evaluated trough storage in solutions that simulate the oral environment, which were distilled water, artificial saliva and lactic acid 0.2 M. Specimens ( = 6mm and h = 1 mm) were prepared in order to analyze the degree of conversion by FTIR-ATR spectroscopy. For degradation resistance tests, the specimens ( = 6mm h = 1 mm) were immersed daily for the first seven days and then for 14, 21, 28, 90 and 180 days at 37 ± 1 °C in the media: distilled water (A, control), artificial saliva (AS) and aqueous lactic acid solution 0.02 M - pH 4.0 (AL). The data were submitted to ANOVA and Tukey’s test (α = 0.05). The subgroup RX / D showed the highest degree of conversion of 48.0% ± 0.7, whereas the subgroup VL / Q had the lowest 13.6% ± 5.0. The highest solubility value was observed for VL / Q /Sa = 6,21 ± 0,37 µg/mm3, whereas the
subgroup RX / D / A/Dia 1 = 4,34 ± 0,56 µg/mm3 showed the lowest ones. The subgroup which showed the highest absorption was the VA /D /D 180/Ac = 10,31 ± 0,64 µg/mm3, while the subgroup with the lowest value of absorption was the RX / D / A/Dia 1 = 4,34 ± 0,56 µg/mm3. It was concluded that lactic acid increase de degradation of the four resin-based cements evaluated.
1 - INTRODUCÃO
No estágio atual da odontologia restauradora, o desenvolvimento e o emprego de materiais cerâmicos para confecção de restaurações estéticas vêm aumentando de forma representativa. A longevidade clínica deste tipo de restauração está relacionada à habilidade do operador, as propriedades físicas do material cerâmico e, principalmente, ao desempenho da interface adesiva dente-restauração (Addison, 2010). Principalmente em restaurações indiretas anteriores, não é incomum, por requisitos estéticos, que a margem cervical da restauração cerâmica esteja localizada próximo da margem gengival livre ou mesmo no interior do sulco gengival. Em consequência disto, a linha de cimentação estará localizada em uma área de alta concentração de ácidos orgânicos produzidos pelo biofilme oral (ácido lático, propiônico, acético e fórmico). (Distler & Kröncke , 1983; Yu et al., 2008).
Cimentos resinosos são constituídos de monômeros dimetacrilatos, substâncias químicas para iniciação da reação de polimerização, pigmentos e partículas de carga inorgânicas que melhoram as propriedades físico-químicas do material (Pegoraro et al., 2007). Os monômeros dimetacrilato presentes na matriz polimérica de cimentos resinosos são ésteres do ácido metacrílico com diferentes pesos moleculares.
Durante a reação de polimerização, cimentos resinosos passam de um estado viscoso para um estado rígido. Essa mudança se dá através de uma reação de copolimerização iniciada por radicais livres (Peutzfeldt, 1997; Arrais et al, 2008). A produção de radicais livres pode ser desencadeada por um processo físico, onde substâncias fotoiniciadoras são excitadas por fontes de fotoativação com comprimento de onda específico, ou por um
processo conhecido como polimerização dual ou físico-química, onde o material se apresenta em forma de duas pastas, uma contendo um iniciador tipo peróxido e a outra um agente de redução, normalmente uma amina terciária. Nestes materiais, a polimerização é complementada através da fotoativação.
A resistência à degradação nos fluidos orais é uma das propriedades mais importantes relacionadas à durabilidade dos materiais poliméricos restauradores (Silva et
al., 2010). Este processo pode levar à perda da restauração ou ao aparecimento de lesões de
cárie na interface dente-restauração. Além disso, monômeros dimetacrilato não reagidos e lixiviados da matriz polimérica para o meio bucal podem provocar reações alérgicas no organismo humano (Sphal et al., 1994). A presença de ácidos alimentares e de ácidos produzidos por microorganismos presentes no biofilme bacteriano (ácido propiônico, acético e lático) torna o meio bucal agressivo aos biomateriais usados em procedimentos restauradores. Como os ácidos bacterianos possuem o parâmetro de solubilidade próximo ao dos monômeros dimetacrilato presentes na composição dos cimentos resinosos (Asmussen, 1984), tal aspecto poderia exercer uma influência direta no mecanismo de degradação desses materiais.
Com base no exposto, verificou-se na relevância deste estudo sobre a influência de ácidos presentes no biofilme oral na degradação de cimentos resinosos. Com o objetivo de embasar o estudo, foi realizada a seguinte revisão bibliográfica.
2 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Na prática clínica odontológica, os cimentos resinosos são frequentemente empregados nas cimentações de restaurações cerâmicas livres de metal e retentores intraradiculares fibroreforçados (Nakabayashi & Pashley, 2000).
Entre as principais características dos cimentos resinosos destacam-se a baixa solubilidade frente aos fluidos orais, a alta fluidez, o adequado grau de conversão monomérica, a adesão ao esmalte e à dentina, além da redução potencial do grau de microinfiltração marginal (Ferrari et al., 2004; Nakabayashi & Pashley, 2000).
Os compósitos restauradores são constituídos fundamentalmente por três fases: (i) fase inorgânica - vidros sintéticos, quartzo e/ou sílica fundida; (ii) fase orgânica - matriz resinosa compreendendo um sistema de monômeros e um sistema iniciador por radicais livres e estabilizadores que maximizam o seu armazenamento não polimerizado e promovem estabilidade química após a polimerização e (iii) agentes de união - geralmente um organo-silano que promove a união química entre a matriz orgânica e as partículas de carga (Peutzfeldt, 1997).
Visando-se à melhoria de suas propriedades mecânicas, partículas de carga, que são componentes inorgânicos inertes, podem ser adicionadas às composições dos cimentos resinosos. As partículas de carga comumente utilizadas nestes agentes cimentantes são: quartzo, sílica coloidal, vidro de bário ou estrôncio, alumino-silicato de lítio, trifluoreto de itérbio, vidros de fluorsilicato-bário-alumínio, vidros de boro silicato de alumínio e bário (Santerre et al., 2001).
Para a formulação da fase orgânica dos cimentos resinosos, os componentes mais comumente empregados são os monômeros Bis-GMA (2,2-bis[4-(2-hidroxi-3-metacriloxipropoxi)] fenil propano), o TEGDMA (trietilenoglicol dimetacrilato), o UDMA (1,6-bis(metacriloxi-2-etoxicarbonilamino)-2,4,4-trimetilexano) e o Bis-EMA (etoxilato bisfenol A glicol dimetacrilato).
O Bis-GMA (2,2-bis[4-(2-hidroxi-3-metacriloxipropoxi)] fenil propano), um monômero dimetacrilato presente em alguns cimentos resinosos, foi sintetizado por Bowen, em 1956, a partir do bisfenol A e do glicidil metacrilato e posteriormente do glicidil éter de bisfenol A e do ácido metacrílico. Apresenta uma estrutura química com alto peso molecular e alta viscosidade. Possui dois anéis aromáticos na porção central de sua cadeia que agem como grandes barreiras para a rotação deste monômero (Peutzfeldt, 1997) e grupamentos hidroxila pendentes responsáveis pela formação de pontes de hidrogênio. Isto gera uma maior rigidez e uma menor mobilidade molecular deste monômero durante a reação de polimerização (Sideridou et al., 2003). Por este motivo, não é utilizado em grandes quantidades em agentes cimentantes resinosos que devem possuir fluidez suficiente para a cimentação de restaurações indiretas.
O TEGDMA (trietilenoglicol dimetacrilato) é um monômero de baixo peso molecular e configuração linear alifática, que é adicionado aos cimentos resinosos como um diluente, a fim de diminuir sua viscosidade, garantindo alta fluidez aos cimentos resinosos (Bowen, 1962; Bowen, 1963).
O UDMA (1,6-bis(metacriloxi-2-etoxicarbonilamino)-2,4,4-trimetilexano) é um monômero de alto peso molecular, produto da reação entre 2-hidroxietil metacrilato e o 2,4,4-trimetilhexametilenodiisocianato (Peutzfeldt, 1997). Possui uma grande cadeia alifática, porém, a presença de dois grupamentos amino (-NH-), que formam ligações de
hidrogênio intermoleculares, faz com que seja um monômero de média viscosidade (Sideridou et al., 2003).
O Bis-EMA (etoxilato bisfenol A glicol dimetacrilato) apresenta estrutura química parecida com o Bis-GMA, porém sem a presença dos dois grupamentos hidroxila (-OH). Isso faz com este monômero seja mais hidrófobo que os outros monômeros e apresente uma menor viscosidade (Sideridou et al., 2004).
O sistema iniciador consiste de uma molécula fotoiniciadora e de uma amina ativadora. A maior parte dos cimentos possui a canforoquinona, uma di-cetona, como fotoiniciador da reação de polimerização, e uma amina terciária como agente redutor. Cimentos resinosos de cura dual possuem também em sua composição o peróxido de benzoíla que, de forma química, tem a capacidade de excitar a amina terciária e catalisar a reação de polimerização.
A canforoquinona é ativada por uma energia luminosa entre 400-500nm (aproximadamente 468nm) produzidas por fontes de energia de unidades de fotoativação que irradiam neste comprimento de onda. Este fotoiniciador entra em um estado excitado reagindo com a amina terciária (Fan et al., 1985) que promove a ruptura das duplas ligações de carbono metacrílicas, iniciando uma reação de copolimerização por radicais livres.
A ruptura das ligações de carbono metacrílicas promove uma atração eletrônica que reduz as distâncias intermoleculares entre as cadeias do polímero de 0,3-0,4nm que são estabilizadas por forças de atração de Van der Waals e o estabelecimento de ligações covalentes entre os carbonos C-C com distâncias de 0,15nm (Peutzfeldt, 1997). A reação de polimerização apresenta certas características como uma autoaceleração, desaceleração e uma conversão máxima.
A autoaceleração ou efeito gel ocorre durante os estágios iniciais da polimerização, quando a reação está em um estado líquido. Neste estágio inicial, a propagação da reação de
polimerização, que ocorre através da ligação química de pequenos monômeros com macro-radicais, e o passo de terminação, que envolve a reação entre dois macro-macro-radicais, são quimicamente controlados e a polimerização prossegue a taxas constantes. Quando uma cadeia muito grande e insolúvel é formada, o sistema de reação converte-se de líquido a borracha (fase de geleificação). Nesta fase, ocorre uma desaceleração da reação de polimerização, pois o movimento dos macro-radicais fica restrito. À medida que a polimerização prossegue, o sistema torna-se cada vez mais rígido, limitando o passo de propagação. A reação apresenta, então, um grau de conversão máximo (Sideridou et al., 2002).
O grau de conversão máximo de um polímero dimetacrilato determina a quantidade de duplas ligações C=C das terminações metacrílicas dos monômeros rompidas no processo de polimerização e o estabelecimento de ligações covalentes entre os monômeros. Por conta da necessidade de obtenção de um grau de conversão adequado para o sucesso clínico de muitos procedimentos, diversos estudos foram conduzidos no sentido de investigar este fenômeno, de várias maneiras distintas (Rosenstial, 1998).
Alguns estudos utilizam as chamadas metodologias diretas, que se baseiam na diferença de quantidade de duplas ligações remanescentes antes e após a polimerização, como a espectroscopia RAMAN, a fotoespectroscopia transformada de Fourrier. Outra técnica de determinação direta também bastante utilizada é a calorimetria exploratória diferencial (Emami & Sodeholm, 2003). Os métodos de espectroscopia medem o grau de conversão na superfície do espécime, utilizando valores dos picos aromáticos e alifáticos específicos que se alteram durante a reação de polimerização (Noronha Filho et al., 2010). Diferentemente, através da calorimetria é possível fazer esta análise no interior da massa do material, pois esta metodologia mensura a variação de calor gerada durante o processo de polimerização (Emami & Sodeholm, 2003).
Há também metodologias que podem determinar a extensão da cura de forma indireta, haja vista que o grau de polimerização pode influenciar em algumas propriedades mecânicas destes polímeros. Dessa forma, através da análise destas propriedades, é possível de forma indireta se chegar a um valor do grau de conversão (Ferracane, 1985; Ceballos et
al, 2006).
Muitos estudos utilizam valores de microdureza como forma de obter valor de conversão monomérica, pois altos valores de dureza correspondem a uma grande extensão de polimerização (Ferracane, 1985; Rueggeberg, 2000; Yolds, 2005). Testes físico-químicos como o de miscibilidade também são capazes de fornecer resultados indiretos referentes ao grau de conversão, pois a estabilidade da matriz orgânica frente à degradação química é diretamente dependente do grau de conversão monomérica (Asmussen & Peutfeldt, 2003; Lee et al., 1998).
A utilização da microdureza como metodologia indireta já é bem estabelecida na literatura (Asmussen, 1982). Este teste já foi especificamente utilizado para a determinação do grau de cura em resinas compostas em superfície e em profundidade, e em cimentos resinosos com finalidade de cimentações protéticas e de retentores intrarradiculares (Chung & Greener, 1990; Darr & Jacobsen, 1995; El-Badrawy & El-Mowafy, 1995; Hofman et al., 2001).
Como mencionado anteriormente, o grau de conversão dos monômeros dimetacrilatos pode ser determinado através da espectroscopia infravermelha com transformada de Fourrier (FTIR) (Gonçalves et al., 2007; Noronha Filho et al., 2008; Silva
et al., 2008; Sideridou et al., 2002; Ferracane & Greener, 1984; Ferracane & Greener, 1986;
Imazato et al., 1999). Este tipo de ensaio se presta tanto para qualificar quanto quantificar uma determinada substância ou determinar a composição química de um material. Esta espectroscopia de absorção usa a região do infravermelho do espectro eletromagnético. Esta
radiação é capaz de interagir com vibração natural das ligações químicas dos materiais, gerando uma identificação precisa dos radicais funcionais de um determinado composto caracterizando desta forma os materiais.
As ligações químicas dos grupos funcionais presentes no espécime possuem frequências de vibração específicas e absorvem a luz quando recebem uma radiação eletromagnética com exatamente a mesma energia dessas vibrações. Conforme o feixe de luz atravessa a amostra, a quantidade de energia transmitida é registrada. É formado um espectro, no qual o eixo horizontal representa o número de onda em cm-1 e o eixo vertical representa a transmitância em %. A composição da amostra pode ser então determinada, pois cada número de onda representa uma ligação química pré-determinada e o valor máximo de transmitância apresentado por este número de onda representa a quantidade desta ligação química presente na mesma.
O método de transmitância é o mais utilizado, entretanto o espectro pode ser obtido pelo método de refletância que mede a radiação infravermelha refletida pela amostra. A refletância total atenuada é um tipo de método de refletância (Moraes et al., 2008). Se a amostra com índice de refração menor que o do meio transmissor é posta em contato com uma superfície refletora, o feixe de luz penetra além da superfície refletora e atravessa a amostra até a profundidade de alguns micrômetros. Esse feixe perde energia no comprimento de onda que o material absorve e produz um espectro de absorção.
Medindo-se uma frequência específica ao longo do tempo pode-se detectar mudanças na quantidade de uma ligação química presente na amostra e através desta mudança pode-se calcular o grau de conversão. Para determinação do grau de conversão de monômeros dimetacrilatos utiliza-se como padrão interno, os números de onda de 1608cm-1 ou 1720 cm-1, que representam, respectivamente, as duplas ligações do carbono (C=C) do anel aromático e os grupamentos carbonila (>C=O) que permanecem constantes durante a
polimerização. O número de onda de 1638cm-1 representa as duplas ligações do carbono alifático (C=C) dos grupamentos metacrilatos (Gonçalves et al., 2007; Noronha Filho et al., 2008; Silva et al., 2008; Sideridou et al., 2002). Estas ligações químicas se rompem durante a polimerização, diminuindo em quantidade na amostra. A proporção entre a quantidade de grupamentos metacrilatos presentes na amostra polimerizada e não polimerizada representa o grau de conversão da amostra (Moraes et al., 2008).
A quantidade de monômero que é convertida em polímero, bem como a conformação da rede polimérica são diretamente proporcionais a diversas propriedades mecânicas e características fisico-químicas. (Sideridou et al., 2002; Ferracane & Greener, 1984). De certa forma, um material que apresenta um alto grau de conversão apresenta boas características mecânicas, possibilitando assim o uso deste material em diversas situações clínicas, como restaurações de dentes anteriores e posteriores, e uma maior longevidade no meio oral.
Nos materiais fotoativáveis e de cura dual, o grau de conversão monomérica pode ser influenciado pela quantidade de energia luminosa que chega até o material. (Leloup et
al., 2002). À medida que a distância entre o compósito e a fonte de luz aumenta, há uma
diminuição na intensidade de luz que alcança o compósito, fato que pode influenciar de forma negativa a conversão dos monômeros (Aravamudhan et al., 2006). No caso de cimentos resinosos, que são ativados através de uma restauração por exemplo, a atenuação da energia luminosa que chega ao compósito é um fator a ser considerado na análise do grau de conversão. Neste contexto é fundamental que o cimento seja de polimerização dual para que o componente químico influencie de forma positiva na polimerização do compósito (Noronha Filho et al., 2010).
A composição monomérica do compósito pode influenciar diretamente no grau de conversão. (Gonçalves et al., 2007; Noronha Filho et al., 2008; Ferracane & Greener, 1984;
Ruiter & Svendsen, 1978; Sideridou et al., 2002). Monômeros que possuem um alto peso molecular podem assumir um comportamento mais estático na matriz orgânica de um compósito, diminuindo o grau de conversão (Sideridou et al., 2002). Os monômeros de Bis-GMA (1369 Pa.s) apresentam maior viscosidade, seguidos do UDMA (28 Pa.s) e do TEGDMA (0,05 Pa.s) (Dickens et al., 2003). Materiais com alta quantidade de Bis-GMA, por conta de sua alta viscosidade derivada da presença de dois anéis aromáticos no centro da cadeia e da formação de pontes de hidrogênio intermoleculares (Dickens et al., 2003), geram valores mais baixos de grau de conversão do que UDMA (Gonçalves et al., 2007; Noronha Filho et al., 2008; Sideridou et al., 2002) que, por conta da sua menor viscosidade, possui uma maior mobilidade, apresentando maior capacidade de estabelecer ligações covalentes com os demais monômeros. Este monômero apresenta uma possível reação de transferência de cadeia, produzida pelos amino grupos (–NH-) de sua estrutura química, que aumenta a mobilidade dos radicais situados na rede de polímero, oferecendo um caminho alternativo para que a reação de polimerização continue até que atinja o estado vítreo, aumentando assim seu grau de conversão (Sideridou et al., 2002).
A incorporação de monômeros diluentes como o TEGDMA em matrizes poliméricas contendo monômeros mais viscosos contendo Bis-GMA ou UDMA, parece promover um aumento no valor do grau de conversão (Floyd & Dickens, 2006; Noronha Filho et al., 2008). Por conta da sua estrutura flexível, alongada e alifática, o TEGDMA apresenta baixa viscosidade e é capaz de causar um aumento no grau de conversão (Ruiter & Svendsen, 1978). Este valor é maior à medida que a proporção de TEGDMA é aumentada. (Ferracane & Greener, 1984; Imazato et al., 1999; Gonçalves et al., 2007; Noronha Filho et al., 2008).
Durante a reação de polimerização, nem todos os monômeros reagem participando da formação dos polímeros. Um percentual dos monômeros permanece aprisionado no interior da matriz, como monômeros não reagidos ou monômeros com ligações pendentes
(Chung & Greener, 1990; Ferracane & Greener, 1986; Ferracane, 1994). Por isso, diversos trabalhos demonstram que os valores de grau de conversão de monômeros dimetacrilato variam entre 35 a 75%. (Ferracane, 1994; Noronha Filho et al., 2008).
Tais monômeros não reagidos podem ficar aprisionados no interior de “microgels” entre as cadeias de polímero e envoltos ao redor da rede de polímero; ou são aprisionados em microporos que funcionam como reservatório de monômeros. Os monômeros aprisionados nos microporos são mais susceptíveis de sofrerem lixiviação, ou seja, de se desprenderem da matriz polimérica para o meio (Sideridou et al., 2003; Vochari, 2010). Além dos monômeros, as partículas de carga, inibidores e ativadores da reação de polimerização também podem ser lixiviados para o meio, dando origem a substâncias químicas tóxicas como formaldeído e ácido metacrílico (Munksgaard & Freud, 1990; Oysaed et al., 1988).
A quantidade de monômeros dimetacrilato não reagidos que sofrem lixiviação em meio aquoso determina a solubilidade do polímero (Sideridou et al., 2003). Dessa forma, fica claro que compósitos que possuem um baixo grau de conversão, possuem mais monômeros não reagidos, são mais suscetíveis à solubilidade. Compósitos que passam pelo processo de degradação hidrolítica têm suas propriedades mecânicas diminuídas (Vrochari
et al., 2010), podendo até mesmo diminuir a longevidade da restauração. A solubilidade
ocorre com o transporte de íons, através de um gradiente osmótico, do material para o meio e está inversamente relacionada ao grau de conversão da matriz polimérica, ou seja, quanto maior o grau de conversão da matriz, menor a solubilidade apresentada pelo polímero (Sideridou et al., 2003; Gonçalves et al., 2007; Silva et al., 2008). A liberação destes monômeros dimetacrilato não reagidos para o meio oral pode gerar crescimento de microorganismos associados à cárie dental, como Streptococccus sobrinus e Lactobacillus
Além de monômeros não reagidos, também são desprendidas partículas de carga para o meio (Ferracane, 2006). Moléculas de água no interior do compósito podem causar desunião entre a matriz resinosa e as partículas de carga, e hidrólise destas partículas, provocando com isso dissolução e lixiviação destas para o meio (Söderholm et al., 1984). Os agentes de união associados às partículas de carga são suscetíveis a sofrerem hidrólise por meio das ligações éster de sua molécula ou por meio das ligações siloxano que formam com as partículas de carga. A água em contato com a superfície das partículas de carga quebra as ligações siloxano formando grupamentos silanol, facilitando assim o desprendimento destas partículas para o meio (Santerre et al., 2001).
A entrada de água nos compósitos ocorre através de um processo de difusão controlada, principalmente na matriz resinosa (Braden & Clarke, 1984). Sua presença no interior dos compósitos pode ocasionar a diminuição das propriedades mecânicas e a degradação química destes. A água provoca a separação das cadeias de polímero com o enfraquecimento das interações intercadeias, promovendo um efeito plastificador com uma redução das propriedades mecânicas (Ferracane, 2006). Por outro lado, sua presença no interior do compósito pode aliviar as tensões internas geradas pela contração de polimerização, pois gera uma expansão higroscópica, com o aumento do volume da rede de polímero (Feilzer et al., 1989; Martin et al., 2003).
A quantidade de fluidos que penetra no compósito, quando imerso em um meio aquoso, determina o fenômeno de absorção. A quantidade e a taxa de entrada de água dentro da cadeia do polímero são controladas por dois fatores principais: a polaridade dos monômeros, ditada pela concentração de sítios polares capazes de formar pontes de hidrogênio com a água; e a estrutura da rede de polímero (Ferracane, 2006).
Os monômeros comumente usados nos compósitos apresentam em sua estrutura química grupamentos polares que conferem hidrofilia ao polímero formado: grupamentos
hidroxila (-OH-) no monômero de Bis-GMA, grupamentos éter (-O-) no TEGDMA e imino grupos (-NH-) no UDMA. Estes grupamentos polares são capazes de estabelecer pontes de hidrogênio com a água. Dessa forma, a quantidade de água absorvida irá depender do potencial do polímero em formar pontes de hidrogênio e interações polares, sendo este o maior determinante no fenômeno de absorção (Ferracane, 2006).
Entretanto, o grau de conversão monomérica fornece um aspecto quantitativo da rede polimérica, sendo incapaz de fornecer dados sobre a qualidade da rede polimérica formada durante o processo de polimerização. Os valores de grau de conversão são valores de média entre áreas com alto e baixo grau de polimerização. E, além disso, polímeros com diferentes densidades de ligações cruzadas podem possuir valores muito próximos de grau de conversão. Muitas das propriedades mecânicas e físico-químicas são diretamente relacionadas à quantidade de ligações cruzadas no interior da massa do polímero. Sabe-se que um polímero com alto índice de ligações cruzadas diminui sensivelmente a mobilidade das cadeias poliméricas, tornando-se um polímero mais resistente, com alto módulo de elasticidade e pouco suscetível à deformação plástica (Darvell, 2002). Dessa forma, é razoável relacionar de forma direta a densidade de ligações cruzadas com a degradação deste polímero, quando este for imerso em meio aquoso. Quanto maior é a densidade de ligações cruzadas entre as cadeias poliméricas, menor é a degradação química sofrida por absorção de fluidos. Isso acontece devido aos pequenos espaços entre as cadeias poliméricas mantidas pelas ligações covalentes formada entre elas, que faz com que haja muito pouco espaço livre no interior da matriz, sendo maior a dificuldade de difusão do solvente por estes pequenos poros entre as cadeias (Asmussen, 2003; Ferracane, 2006).
O grau de conversão, no entanto, é sim um fator determinante na degradação de compósitos frente à solubilidade. Quanto maior é o grau de conversão, menos monômeros não reagidos e monômeros com ligações pendentes restam no interior do polímero, sujeitos
à lixiviação por um solvente. Uma alta densidade de ligações cruzadas também diminui a degradação por solubilidade, pois para que haja a lixiviação dos monômeros pendentes e não reagidos, é necessário que o solvente se difunda no interior da massa polimérica, fenômeno que é diminuído em polímeros que possuem baixa concentração de porosidade entre suas cadeias, que caracteriza um compósito com alta densidade de ligações cruzadas.
A porosidade do polímero pode atuar como sítios para a entrada e acúmulo de solventes no interior da matriz. Por isso, compósitos que apresentam uma maior densidade de ligações cruzadas possuem menos valores de absorção. Tramas poliméricas que possuem uma grande densidade de ligações cruzadas apresentam um reduzido volume livre e ligações cruzadas covalentes que mantém as cadeias dos polímeros muito próximas. Tais polímeros apresentem uma absorção e um aumento de volume pequeno, pois proporcionam um espaço e um caminho muito restrito para que o solvente possa se difundir (Ferracane, 2006).
Além da densidade de ligações cruzadas e do grau de conversão, vários outros fatores podem influenciar no processo de degradação de cimentos resinosos quando estes são submetidos a condições fisiológicas. Essa degradação química é causada por processos oxidativos e hidrólise da matriz resinosa. Por isso, a natureza química da matriz e do solvente são fatores preponderantes para a determinação da extensão do dano que será causado ao polímero. Fatores como tempo de contato da matriz resinosa com o material solvente e conteúdo de carga também participam deste processo (Ferracane, 1998; Ortengren, 2001).
As redes de polímero formadas por monômeros dimetacrilato de TEGDMA, Bis-GMA e UDMA apresentam valores de absorção altos: poli-TEGDMA - 6,33wt%; GMA - 2,93wt%; poli-UDMA - 2,59wt% (Sideridou et al., 2003). Em cadeias poli-Bis-GMA e poli-UDMA, estes valores de absorção estão relacionados à grande energia coesiva dos grupamentos hidroxila (2980J.cm-3) e uretano (1425J.cm-3) presentes em suas estruturas
químicas, o que lhes confere uma alta hidrofilia. Em cadeias poli-TEGDMA, além da influência dos grupos éter (-O-), a estrutura física da rede polimérica também pode influenciar os valores de absorção. A rede de polímeros de TEGDMA apresenta uma alta densidade de ligações cruzadas e ciclizações primárias. Isso acarreta uma maior heterogeneidade na rede formada, com áreas de muitas ligações cruzadas e outras com poucas ligações. Em uma rede heterogênea, o espaço criado entre os aglomerados de polímero (microporos) é maior e pode acomodar uma maior quantidade de água (Sideridou
et al., 2003). Dessa forma, a presença de monômeros de TEGDMA em misturas de 50/50%
com Bis-GMA acarreta um aumento da absorção (Imazato et al., 1999; Gonçalves et al., 2007).
Diante do exposto, é razoável observar que, em condições fisiológicas, o mecanismo de degradação é bastante complexo e não ocorre de forma isolada. Outros fatores relacionados à capacidade de absorção aquosa são a presença de grupamentos hidrófilos ao longo das cadeias poliméricas e a proximidade entre os parâmetros de solubilidade da matriz e do solvente. (Ferracane, 2006).
Características como o tipo (Silva et al., 2008) e a quantidade (Sideridou et al., 2003) de partículas de carga também podem influenciar o fenômeno de absorção. De acordo com Kalachandra & Wilson (1992), o local mais provável para acomodação adicional de água nos compósitos é a interface entre as partículas de carga e a matriz polimérica. Comparando-se os compósitos híbridos e os compósitos nanoparticulados, estes últimos apresentam maior absorção quando possuem concentrações similares de carga por volume e uma mesma matriz polimérica. Isso ocorre em função da grande área de superfície pela presença dos nanoaglomerados de sílica com 20nm, fazendo com que uma grande quantidade de água se acumule na interface matriz-partículas de carga (Silva et al., 2008). Além disso, um caminho de difusão para o interior desses agregados pode ser gerado pela
água acumulada na interface matriz-partículas de carga dos agregados de sílica-zircônia pela possível presença de microvácuos, uma vez que as partículas de carga primárias com tamanho entre 5 e 20nm podem estar fragilmente impregnadas na matriz polimérica (Santos
et al., 2002; Silva et al., 2008).
Os fenômenos de absorção e solubilidade são comumente avaliados em água destilada (Santos et al., 2002; Sideridou et al., 2003; Sideridou et al., 2004; Kalachandra & Wilson, 1992; Malacarne et al., 2006; Imazato et al., 1999). Porém, a utilização de saliva artificial (KCl, NaCl, MgCl, CaCl, Nipagin, CNC, Sorbitol e água deionizada) foi também avaliada em alguns estudos na tentativa de criar um modelo mais real e compatível com as condições do meio oral (Gonçalves et al., 2007; Silva et al., 2008). Adicionalmente, estudos recentes têm demonstrado que ácidos orgânicos produzidos pelo biofilme oral promovem efeitos adversos em compósitos e materiais restauradores à base de resina (Nicholson et al., 1999; Bagheri et al., 2007). Dessa forma, a avaliação do efeito destes ácidos sobre os compósitos poderia permitir a obtenção de resultados mais próximos à realidade do meio oral.
3 - OBJETIVOS
3.1 Objetivo Geral
O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do ácido lático, da saliva artificial e da água destilada na degradação de cimentos resinosos utilizados em odontologia restauradora.em função do seu tempo de estocagem e modo de ativação.
3.2 Objetivos Específicos
1) Avaliar a influência do tipo de ativação (física ou físico-química) no grau de conversão dos cimentos.
2) Avaliar a influência do grau de conversão na degradação dos cimentos. 3) Avaliar a influência do tempo de imersão na degradação dos cimentos.
4 - MATERIAL E MÉTODOS
Neste trabalho foram utilizados quatro cimentos resinosos comerciais de diferentes composições (Tabela 4.1).
Tabela 4.1 – Composição dos cimentos resinosos comerciais utilizados neste estudo.
Cimento Fabricante Composição
All Cem
FGM Produtos Odontológicos
Monômeros metacrílicos (TEGDMA, Bis-EMA), canforoquinona, peróxido de dibenzoíla, partículas de vidro de bário-alumino-silicato, nanopartículas de dióxido de silício, pigmentos orgânicos e conservantes.
Variolink II Ivoclar Vivadent
Pasta de dimetacrilatos (Bis-GMA, UDMA, TEGDMA), partículas inorgânicas (vidros de bário, trifluoreto de itérbio, vidros de fluorsilicato-bário-alumínio), catalisadores, estabilizadores e pigmentos.
Enforce Dentsply
Pasta matizada: TEGDMA, BDMA, vidros de boro silicato de alumínio e bário silanizado e sílica pirolítica silanizada, canforoquinona, EDAB, BHT, pigmentos minerais e DHEPT.
Pasta catalisadora: dióxido de titânio, sílica pirolítica, pigmentos minerais, resina Bis-GMA, EDAB, BHT, TEGDMA e peróxido de benzoíla.
Rely-X ARC 3M ESPE
Pasta A: zircônia/sílica (68% de seu peso), pigmentos, amina e canforoquinona.
Pasta B: zircônia/sílica (67% de seu peso) e peróxido de benzoíla.
4.1 Avaliação do Grau de Conversão Monomérica (GC)
O grau de conversão monomérica foi avaliado através de espectroscopia infravermelho com transformada de Fourrier - FTIR, empregando-se a técnica de refletância total atenuada.
Porções não polimerizadas das pastas base e catalisadora dos cimentos resinosos foram levadas a um espectrômetro (Varian 3100 FT-IR, Varian Inc, Palo Alto, CA, USA), equipado com um cristal de refletância total atenuada (MIRacle ATR, Pike Technologies, WI, USA), para obtenção dos espectros de absorção entre 1860 e 1580 cm-¹ e observação dos sinais em 1609 e 1639 cm-¹, correspondentes às ligações vinílicas aromáticas do bisfenol A e alifáticas do grupamento funcional metacrilato, respectivamente. Em cada espécime foram realizadas 120 varreduras com resolução de 4 cm-¹. Após, foram obtidos os espectros dos cimentos polimerizados.
Para o modo de ativação química, incrementos iguais das pastas base e catalisadora foram manipulados por 20 segundos em placa de vidro e a mistura obtida foi depositada em uma matriz cilíndrica bipartida de alumínio, com dimensões internas de 5 mm de diâmetro por 1mm de altura. Antes da remoção da matriz, os espécimes foram mantidos ao abrigo da luz por 10 minutos, tempo necessário para o início da reação química de polimerização.
Para o modo de ativação dual (físico-química) o mesmo procedimento foi realizado, sendo que, após a inserção na matriz, os espécimes foram submetidos à fotoativação por 40s (Optilux 501, Kerr, Danbury, CT, USA) com irradiância de 650mW/cm², com um disco de vidro cerâmico (IPS EMPRESS II, Ivoclar/VivadentLiechtenstein) de 8,0 mm de diâmetro e 2,0 mm de espessura posicionado entre o espécime e a ponta do fotoativador. A potência do fotoativador foi certificada a cada cinco ativações através de um radiômetro (modelo 100, Kerr, Danbury, CT, USA). Foram produzidos cinco espécimes (n = 5) para cada
condição experimental. Após 24 horas em ambiente escuro a 37C, os espectros dos espécimes polimerizados foram obtidos seguindo-se o mesmo protocolo (120 varreduras com resolução de 4 cm-¹).
O grau de conversão foi calculado utilizando-se a razão entre a altura do sinal em 1639 cm-¹ e em 1609 cm-¹ obtidos dos espécimes polimerizados e não polimerizados, de acordo com a seguinte equação:
GC(%) = 100 x{1-(R cimento polimerizado/ R cimento não polimerizado)}, onde R = altura da banda em 1639 cm-¹ / altura da banda em 1609 cm-¹.
4.2 Avaliação da Solubilidade e da Absorção
Para a avaliação da solubilidade e da absorção foram confeccionados 30 espécimes para cada cimento resinoso, sendo 15 obtidos pelo modo de ativação química e 15 pelo modo de ativação físico-química. Os cimentos foram inseridos em incremento único em uma matriz bipartida de alumínio, com dimensões em mm (Ø = 6 X h = 1), colocada sobre uma lamínula de vidro de 0,3 mm de espessura. Após a colocação de uma tira de poliéster e outra lamínula de vidro de 0,3 mm de espessura sobre a matriz de alumínio, o material foi comprimido com carga constante de 0,5 Kg durante 20s para total extravasamento do excesso e eliminação de porosidades. Após a remoção da carga, os espécimes de ativação físico-química foram irradiados durante 40s, com irradiância de 650 mW/cm², com um disco de vidro cerâmico (IPS EMPRESS) de 8,0 mm de diâmetro e 2,0 mm de espessura, posicionado entre o espécime e a ponta do fotoativador. Os espécimes ativados quimicamente, após remoção da carga, foram mantidos ao abrigo da luz durante 10 minutos para que ocorresse o início da reação química de polimerização.
4.3 Obtenção do Volume dos Espécimes (V)
A espessura e o diâmetro dos espécimes foram obtidos utilizando-se um paquímetro digital (MPI/E-101, Mitutoyo, Tokyo, Japan), através da mediação do diâmetro em quatro pontos equidistantes na circunferência e a espessura no centro do espécime. Com os valores obtidos foi calculado o volume (V) dos espécimes em mm3.
4.4 Obtenção da Massa Inicial dos Espécimes (m1)
Os espécimes foram armazenados individualmente em eppendorfes identificados e colocados em um dessecador contendo sílica gel azul mantido a 37 1ºC. Após 24 horas, os espécimes foram pesados em balança analítica (AX 220, Shimadzu, Tóquio, Japan) com precisão de 0,0001g. Este ciclo foi repetido até a obtenção de um valor de massa constante [variação menor que 0,2 mg (m1)].
4.5 Imersão dos Espécimes nos Meios Experimentais
Após a obtenção de m1, os espécimes foram divididos em grupos de cinco, de acordo
com o meio de imersão (Tabela 4.2) e o modo de ativação (química e dual). Tabela 4.2 - Meios de imersão utilizados.
Meios de Imersão
Água destilada Controle
Saliva Artificial KCl, NaCl, MgCl, CaCl, Nipagin, CMC, Sorbitol e água deionizada – pH neutro 7,0 0,2
Os espécimes foram colocados, individualmente, em eppendorfes preenchidos com os meios de imersão e mantidos em estufa a 37 1ºC. Em períodos pré-determinados (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 14, 21, 28, 90 e 180 dias, os espécimes foram removidos dos eppendorfes, lavados em água destilada, secos à temperatura ambiente por 15 minutos e pesados em balança analítica para determinação do ganho de massa [massa dos espécimes após a estocagem nos meios de imersão (m2),]. Após, os espécimes foram submetidos a um novo
ciclo de pesagem, como descrito para m1, até a obtenção de uma segunda massa constante
desidratada após os tempos de estocagem[variação menor que 0,2 mg (m3)].
4.6.Cálculo da Solubilidade e da Absorção
A absorção (µg/mm³) foi mensurada em todos os períodos (do primeiro ao sétimo dia e após 14, 21, 28, 90 e 180 dias), através da seguinte equação:
Absorção (A) =
V m m2 3
A solubilidade (µg/mm³) foi mensurada no primeiro dia e após os 180 dias através da seguinte equação:
Solubilidade (S) =
V m m1 3
4.7 Análise Estatística
Os dados foram analisados com o software Statgraphics 5.1 (Manugistic, Rockville, MD, USA). Após verificação da normalidade da distribuição e da homogeneidade das variâncias, as variáveis analisadas (grau de conversão, solubilidade e absorção) foram analisadas, separadamente, por análise de variância e pelo teste de Tukey para contraste entre médias. Toda a análise foi conduzida a um nível de 5% de significância.
5 - RESULTADOS
5.1 Grau de Conversão
A Tabela 5.1 apresenta o resultado da análise de variância dos valores originais de grau de conversão (%). Os valores de p demonstram que houve significância estatística para os dois fatores principais: Modo de ativação e Cimento (p < 0,05). Por outro lado, o valor de
p = 0,0692 comprova ausência de significância estatística para a interação Modo de ativação
x Cimento.
Tabela 5.1 – Análise de variância dos valores originais de Grau de Conversão.
Fonte Soma dos quadrados GL Quadrados médios F p A: Ativação 2496,4 1 2496,4 110,03 0,0000 B: Cimentos 2542,1 3 847,367 37,35 0,0000 Interação A x B 177,0 3 59,0 2,6 0,0692 Resíduo 726,0 32 22,6875 Total 5941,5 39
As comparações entre médias feitas pelo teste de Tukey estão apresentadas na Tabela 5.2. Pode-se observar que o maior valor de grau de conversão foi apresentado pelo cimento Rely- X no modo de ativação físico-química (48,0 ± 0,7). Pode-se também observar
que todos os cimentos apresentaram valores de grau de conversão superiores com o modo de ativação físico-química. Os menores valores de grau de conversão foram apresentados pelos cimentos All Cem (14,2 ± 5,0) e Variolink (13,6 ± 5,0) ativados quimicamente.
Tabela 5.2 – Comparação entre as médias do grau de conversão (%) pelo teste de Tukey.
Cimento resinoso Modo de ativação Química Físico-química Rely X b38,0 ± 5,4 a48,0 ± 0,7 Enforce c,d21,6 ± 5,6 b35,8 ± 3,5 Variolink d13,6 ± 5,0 b,c31,2 7,6 All Cem d14,2 ± 5,0 b35,6 + 7,6
*Valores com a mesma letra são semelhantes estatisticamente (Tukey, α = 0,05).
5.2 Fenômeno de Solubilidade
Em função do extenso número de tabelas de análise de variância e com o objetivo de simplificar a análise dos resultados, são apresentados nesta seção apenas os gráficos de barra dos valores médios de solubilidade para cada cimento resinoso, com as significâncias estatísticas apontadas pela análise de variância e pelo teste de Tukey, e considerando os fatores de variação analisados (modo de ativação e meio de imersão).
5.2.1 Cimento Rely- X
A Figura 5.1 apresenta os valores médios de solubilidade em relação ao fator modo de ativação. Pode ser observado que a solubilidade foi maior com o modo de ativação química (p < 0,05). Dual Químico 0 1 2 3 4 5 6 b a So lu b ilid a d e ( g /m m 3 ) Modo de ativação
Figura 5.1 - Valores médios de solubilidade do cimento Rely- X para o fator modo de ativação. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
A Figura 5.2 mostra os resultados do teste de Tukey para comparação entre os valores médios de solubilidade para o fator meio de imersão. Pode-se observar que os valores de solubilidade para os meios saliva artificial e água destilada apresentaram-se semelhantes estatisticamente, enquanto que o valor de solubilidade para o ácido lático apresentou-se maior e diferente estatisticamente dos demais (p < 0,05).
Água Destilada Saliva Artificial Ácido Lático 0 1 2 3 4 5 6 7 b a a So lu b ilid a d e ( m g /m m 3 ) Meios de imersão
Figura 5.2 - Valores médios de solubilidade do cimento Rely- X para o fator meio de imersão. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
A análise de variância mostrou significância estatística para a interação dupla (modo de ativação x meio de imersão, p < 0,001). A Tabela 5.3 apresenta o resultado do teste de Tukey para todos os subgrupos experimentais. Pode-se observar que o subgrupo modo de ativação dual/ácido lático apresentou o menor valor de solubilidade e que o subgrupo modo químico/ saliva artificial apresentou o maior valor de solubilidade.
So lu b ili d a d e (µ g /m m 3 )
Tabela 5.3 - Resultado do teste Tukey para contraste entre os valores médios de solubilidade dos subgrupos experimentais do cimento Rely -X (p < 0,05).
Grupos Valor médio de solubilidade Grupos homogêneos
Dual/Água 4,36 a Dual/Saliva 4,42 b Químico/Saliva 5,28 c Químico/Água 5,37 d Dual/Ácido 5,41 e Químico/Ácido 5,45 e 5.2.2 Cimento Enforce
A Figura 5.3 apresenta os valores médios de solubilidade em relação ao fator modo de ativação. Pode ser observado que a solubilidade foi maior com o modo de ativação dual (p < 0,05).
Dual Químico 0 1 2 3 4 5 6 7 b c a So lu b ilid a d e ( g /m m 3 ) Meios de imersão
Figura 5.3 - Valores médios de solubilidade do cimento Enforce para o fator modo de ativação. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
A Figura 5.4 apresenta os valores do teste de Tukey para comparação entre médias para o fator meio de imersão. Pode-se observar que os três níveis apresentaram diferença estatística entre si, sendo que o valor de solubilidade foi maior para o Ácido Lático (p < 0,05).
Água Destilada Saliva Artificial Ácido Lático 0 1 2 3 4 5 6 7 c b a Solubilidade ( g/m m 3 ) Meios de Imersão
Figura 5.4 - Valores médios de solubilidade do cimento Enforce para o fator meio de imersão. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
A análise de variância mostrou significância estatística para a interação dupla (modo de ativação x meio de imersão, p < 0,001). A Tabela 5.4 mostra o resultado do teste de Tukey para todos os subgrupos experimentais. Pode-se observar que o subgrupo modo de ativação dual/ácido lático apresentou o menor valor de solubilidade e que o subgrupo modo químico/ saliva artificial apresentou o maior valor de solubilidade.
Tabela 5.4 - Resultado do teste Tukey para contraste entre os valores médios de solubilidade dos subgrupos experimentais do cimento Enforce (p < 0,05).
Grupos Valor médio de solubilidade Grupos homogêneos
Dual/Ácido 5,19 a Dual/Água 5,65 b Químico/Água 5,77 c Dual/Saliva 5,79 c Químico/Ácido 6,01 d Químico/Saliva 6,11 e
5.2.3 Cimento All Cem
A Figura 5.5 apresenta os valores médios de solubilidade em relação ao fator modo de ativação. Pode ser observado que a solubilidade foi maior com o modo de ativação química (p < 0,05).
Figura 5.5 - Valores médios de solubilidade do cimento All Cem para o fator
modo de ativação. Barras Dual Químico 0 1 2 3 4 5 6 7 c b a Solubi lida de ( g/ mm 3 )
com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
A Figura 5.6 mostra os resultados do teste de Tukey para comparação entre os valores médios de solubilidade para o fator meio de imersão. Pode-se observar que os três níveis apresentaram diferença estatística entre si, sendo que o valor de solubilidade foi maior para o Ácido Lático (p < 0,05).
Água Destilada Saliva Artificial Ácido Lático 0 1 2 3 4 5 6 7 b c a So lu b ilid a d e ( g /m m 3 ) Meios de imersão
Figura 5.6 - Valores médios de solubilidade do cimento All Cem para o fator meio de imersão. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
A análise de variância mostrou significância estatística para a interação dupla (modo de ativação x meio de imersão, p < 0,001). A Tabela 5.5 mostra o resultado do teste de Tukey para todos os subgrupos experimentais. Pode-se observar que o subgrupo modo de ativação dual/água destilada apresentou o menor valor de solubilidade e que o subgrupo
modo químico/saliva artificial e o subgrupo químico/água destilada apresentaram os maiores valores de solubilidade.
Tabela 5.5 – Resultado do teste Tukey para contraste entre os valores médios de solubilidade dos subgrupos experimentais do cimento All Cem (p < 0,05).
Grupos Valor médio de solubilidade Grupos homogêneos
Dual/Água 5,37 a Dual/Ácido 5,44 b Dual/Saliva 5,48 c Químico/Ácido 5,76 d Químico/Água 5,84 e Químico/Saliva 5,85 e 5.2.4 Cimento Variolink II
A Figura 5.7 apresenta os valores médios de solubilidade em relação ao fator modo de ativação. Pode ser observado que a solubilidade foi maior com o modo de ativação química (p < 0,05).
Dual Químico 0 1 2 3 4 5 6 b a Solubilidade ( g/m m 3 ) Modo de Ativação
Figura 5.7 - Valores médios de solubilidade do cimento Variolink II para o fator modo de ativação. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
A Figura 5.8 apresenta os valores do teste de Tukey para comparação entre médias para o fator meio de imersão. Pode-se observar que os três níveis apresentaram diferença estatística entre si, sendo que o valor de solubilidade foi maior para o Ácido Lático (p < 0,05).
Água Destilada Saliva Artificial Ácido Lático 0 1 2 3 4 5 6 7 c b a Solubilidade ( g/m m 3 ) Meios de imersão
Figura 5.8 - Valores médios de solubilidade do cimento Variolink II para o fator meio de imersão. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
A análise de variância mostrou significância estatística para a interação dupla (modo de ativação x meio de imersão, p < 0,001). A Tabela 5.6 mostra o resultado do teste de Tukey para todos os subgrupos experimentais. Pode-se observar que o subgrupo modo de ativação dual/água destilada apresentou o menor valor de solubilidade e que o subgrupo modo químico/ácido lático e o subgrupo químico/água destilada apresentaram os maiores valores de solubilidade.
Tabela 5.6 – Resultado do teste Tukey para contraste entre os valores médios de solubilidade dos subgrupos experimentais do cimento Variolink II (p < 0,05).
Grupos Valor médio de solubilidade Grupos homogêneos
Dual/Água 5,14 a Dual/Ácido 5,29 b Dual/Saliva 5,78 c Químico/Água 6,00 d Químico/Ácido 6,18 e Químico/Saliva 6,21 e 5.3 Fenômeno de Absorção
Em função do extenso número de tabelas de análise de variância e com o objetivo de simplificar a análise dos resultados, são apresentados nesta seção apenas os gráficos de barra dos valores médios de absorção para cada cimento resinoso, com as significâncias estatísticas apontadas pela análise de variância e pelo teste de Tukey, e considerando os fatores de variação analisados (modo de ativação e meio de imersão).
5.3.1 Cimento Rely-X
A Figura 5.9 apresenta os valores médios de absorção em relação ao fator modo de ativação. Pode ser observado que a absorção foi maior com o modo de ativação química (p < 0,05).
Dual Químico 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 b a Ab so rçã o ( g /m m 3 ) Modo de ativação
Figura 5.9 - Valores médios de absorção do cimento Rely- X para o fator modo de ativação. Barras com letras semelhantes não apresentam diferença estatística significante (Tukey / α = 0,05).
A Figura 5.10 mostra os resultados do teste de Tukey para comparação entre os valores médios de absorção para o fator meio de imersão. Pode-se observar que os valores de absorção para os meios saliva artificial e água destilada apresentaram-se semelhantes estatisticamente, enquanto que o valor de absorção para o ácido lático apresentou-se maior e diferente estatisticamente dos demais (p < 0,05).
