evolução dos dentes artificiais fabricados em

Сomentários

Transcrição

evolução dos dentes artificiais fabricados em
EVOLUÇÃO DOS DENTES ARTIFICIAIS FABRICADOS EM
RESINA ACRÍLICA.
Segundo FERRACANE (2001), o
algodão) sob pressão, enquanto tentava
uso dos polímeros tornou-se possível
produzir um material sintético para
graças
borracha
substituir as bolas de bilhar de marfim
vulcanizada por Charles Goodyear em
utilizadas naquela época. Logo esse
1840. Aproximadamente 15 a 20 anos
material também foi utilizado para a
após a sua descoberta, esse material foi
confecção de bases de próteses totais.
introduzido na Odontologia para ser
Apesar de o celulóide ser um material
utilizado como base de dentaduras sob os
resistente e flexível e apresentar estética
nomes de Ebonite ou Vulcanite, em uso
superior
associado com os dentes de porcelana.
apresentava, ainda, gosto ruim e odor
Apesar de apresentar estética pobre, gosto
repulsivo.
ruim e odor desagradável, o Vulcanite
processamento
permaneceu como o principal material
apresentava estabilidade. FERRACANE
usado para a confecção de bases de
(2001)
à
descoberta
da
dentaduras durante aproximadamente 75
anos.
à
borracha
Além
vulcanizada,
disso,
era
difícil
o
seu
e
não
Em 1909, Leo Bakeland descobriu
a resina de fenol-formaldeído ao tentar
Em 1868, um tipógrafo chamado
produzir
um
verniz
artificial.
Esse
John Hyatt descobriu o primeiro material
material, que se tornou conhecido como
plástico moldável (celulóide) através da
Bakelite, foi também utilizado como base
dissolução do nitrocelulose (derivado do
de
dentadura,
mas
também
não
apresentou estabilidade dimensional em
boca.
Foram
feitas
informações
sobre
a
para
composição dos dentes artificiais não são
melhorar as suas propriedades, mas
plenamente divulgadas pelos fabricantes,
naquela época ocorreu a descoberta de um
que alegam segredo de fábrica, e isso
novo
dificulta
material
que
tentativas
As
revolucionou
a
Odontologia. FERRACANE (2001)
a
propriedades
Assim, em 1930, Walter Wrigth e
disso,
novas
compreensão
desses
exata
produtos.
resinas
estão
das
Além
sendo
na
desenvolvidas constantemente para uso
Companhia Rohm and Haas na Filadélfia,
na fabricação desses dentes. Ainda assim,
desenvolveram o polimetil-metacrilato.
foi possível delinear, com base nas
Embora outros materiais tenham sido
informações obtidas com os fabricantes e
usados
se
principalmente com base nos princípios
aproximou desse, ao passo que em 1940,
fundamentais da química das resinas
aproximadamente 90 a 95% de todas as
sintéticas, um traçado sobre os diversos
dentaduras
dentes
os
irmãos
Vernon
anteriormente,
eram
trabalhando
nenhum
fabricadas
com
o
polímero acrílico. FERRACANE (2001)
artificiais
de
resina
acrílica
existentes atualmente no mercado.
material
A matéria-prima básica utilizada
utilizado para a confecção dos dentes
para a fabricação dos dentes plásticos é a
artificiais era a porcelana odontológica.
resina acrílica (polimetil-metacrilato ou
Porém, dez anos após o advento do
polimetacrilato de metila), constituída na
acrílico
a
sua forma original pela união retilínea em
industrialização dos dentes artificiais de
cadeia de várias unidades de moléculas de
resina
metacrilato
Até
então,
(1940),
acrílica
o
único
iniciou-se
(polimetil-metacrilato).
CORNELL (1957)
de
intramolecularmente
metila
ligadas
por
uniões
covalentes.
CRAIG;
O’BRIEN;
A polimerização do polimetil-
POWERS (1988) / SKINNER (1993) /
metacrilato se dá através do método de
O’BRIEN (1997) / ANUSAVICE (1998)
adição, no qual os monômeros vão se
/ COMBE, E.C.; BURKE, F.J.T.;
ligando indefinidamente na forma de um
DOUGLAS, W.H. (1999)
processo em cadeia, desde que haja o
Desta forma, a macromolécula
suprimento de meros. As macromoléculas
(polímero) forma-se a partir da união de
são formadas sem que haja alteração na
um
moléculas
composição final, isto é, o monômero e o
monômeros
polímero resultante possuem a mesma
(meros). Em outras palavras, um grande
formula empírica. Em outras palavras, a
número de moléculas individuais com
estrutura do monômero se repete por
baixo peso molecular reage entre si para
muitas vezes no polímero, sem que haja a
formar uma molécula grande (molécula
formação de subprodutos na reação final.
gigante)
molecular.
A polimerização pode ser visualizada
CRAIG; O’BRIEN; POWERS (1988) /
como uma série de reações em cadeia,
SKINNER (1993) / O’BRIEN (1997) /
como as que acontecem durante uma
ANUSAVICE (1998) / COMBE, E.C.;
explosão. As reações são isotérmicas e
BURKE, F.J.T.; DOUGLAS, W.H.
envolvem a liberação de calor. CRAIG;
(1999) A resina acrílica forma-se pelo
O’BRIEN;
enovelamento
cadeias
SKINNER (1993) / O’BRIEN (1997) /
poliméricas, caracterizando uma estrutura
ANUSAVICE (1998) / COMBE, E.C.;
desordenada e não cristalina comparável a
BURKE, F.J.T.; DOUGLAS, W.H.
um espaguete cozido. SKINNER (1993)
(1999)
grande
unitárias,
número
de
denominadas
com
alto
de
peso
inúmeras
POWERS
(1988)
/
O processo de polimerização pode
monoméricas e, desta maneira, a reação é
ser descrito como ocorrendo em quatro
propagada a partir do centro ativo
estágios: indução (iniciação), propagação,
(propagação). A polimerização depende,
terminação e transferência de cadeia.
portanto, da formação de radicais livres
SKINNER
ANUSAVICE
(molécula com um elétron sem par).
(1998) / COMBE, E.C.; BURKE,
Quando um radical livre colide com o
F.J.T.; DOUGLAS, W.H. (1999)
grupo insaturado (ligação dupla) da
(1993)
/
O período de indução ou iniciação
estrutura do monômero, ele forma um par
é o tempo durante o qual as moléculas do
com um dos elétrons da ligação dupla,
iniciador (peróxido de benzoíla) são
deixando o outro par livre. Desta forma, o
decompostas em radicais livres sob a ação
próprio monômero é transformado em
do ativador (aquecimento) para interagir e
radical livre e a reação é perpetuada.
ativar as moléculas do monômero. A
SKINNER
presença de impurezas, que possam
(1998) / COMBE, E.C.; BURKE,
interagir com os grupos ativados, pode
F.J.T.; DOUGLAS, W.H. (1999)
aumentar a duração do período de
O
(1993)
/
terceiro
ANUSAVICE
estágio
da
indução. Por sua vez, quanto mais alta for
polimerização (terminação) refere-se ao
a temperatura, mais rapidamente ocorrerá
fim da reação em cadeia tanto por ligação
a iniciação da polimerização. SKINNER
direta
(1993)
/
transferência de um átomo de hidrogênio
F.J.T.;
de uma cadeia em crescimento para outra.
/
COMBE,
ANUSAVICE
E.C.;
(1998)
BURKE,
monômero
ativado
outra
cadeia,
como
pela
Em outras palavras, ambas as cadeias
DOUGLAS, W.H. (1999)
O
à
reage
sucessivamente com outras moléculas
tornam-se desativadas pela troca de
energia entre si. SKINNER (1993) /
contribuía para a má qualidade do
ANUSAVICE (1998)
produto.
O quarto estágio da polimerização
Os fabricantes criaram, então,
(transferência em cadeia) é aquele no qual
vários artifícios para aperfeiçoar as
a reação de polimerização de uma cadeia
propriedades da resina acrílica, como, por
polimérica termina com a transferência do
exemplo, o aumento do peso molecular
estágio
das
ativado
para
uma
molécula
cadeias
do
polímero.
O
peso
inativa, criando, conseqüentemente, um
molecular representa o peso do corpo de
novo núcleo para iniciar o crescimento de
prova divido pelo número de moléculas
uma nova cadeia. SKINNER (1993) /
que ele contém e expressa o grau de
ANUSAVICE (1998) / COMBE, E.C.;
polimerização do material. SKINNER
BURKE, F.J.T.; DOUGLAS, W.H.
(1993) / ANUSAVICE (1998) Assim, o
(1999)
peso molecular representa o comprimento
Na década de 40, os dentes
da cadeia polimérica e consiste, na
pioneiros eram compostos de polimetil-
verdade, em um dos grandes segredos
metacrilato com moléculas gigantes em
utilizados
disposição linear. Assim, esses dentes
artificiais. Dessa forma, quanto menor o
apresentavam
mecânicas
peso molecular da resina acrílica e,
pobres devido à falta de união química
conseqüentemente, quanto mais curta a
entre as cadeias poliméricas individuais,
extensão da cadeia polimérica, mais
que se encontravam apenas entrelaçadas
facilmente ocorre a separação das cadeias
entre si. Assim, desprendiam-se com
individuais. Por sua vez, o aumento do
facilidade no interior do material e isso
comprimento
propriedades
na fabricação dos
das
cadeias
dentes
lineares
(aumento do peso molecular), produz
maior entrelaçamento mecânico entre as
ocorre quando uma cadeia polimérica em
cadeias e, conseqüentemente, dificulta a
crescimento reage com uma terminação
separação das mesmas. Entretanto, apesar
do agente de ligação, enquanto outra
de cada vez mais emaranhadas devido ao
cadeia em crescimento reage com a sua
alongamento de sua extensão, as cadeias
outra
poliméricas ainda encontravam-se soltas
processo
no interior do material e não aderidas
monômeros resulta num polímero de
quimicamente entre si.
ligação cruzada. CRAIG; O’BRIEN;
extremidade.
com
A
repetição
do
outras
cadeias
de
O principal avanço na produção
POWERS (1988) / SKINNER (1993) /
dos dentes plásticos ocorreu com o
O’BRIEN (1997) / ANUSAVICE (1998)
advento dos agentes de ligação cruzada da
/ COMBE, E.C.; BURKE, F.J.T.;
resina acrílica (“crossed linking”) na
DOUGLAS, W.H. (1999) A ligação
década de 50, o que solucionou o
cruzada provê a formação de pontes entre
problema das rachaduras do material.
as macromoléculas retilíneas de forma
OGLE; DAVID; ORTMAN (1985).
tridimensional,
Geralmente, a reação de polimerização
resistência, a solubilidade e a sorção de
por
água da resina. Os fabricantes de dentes
adição
forma
macromoléculas
usam
fato
que
bastante
melhora
a
a
lineares. Porém, a adição de moléculas
artificiais
ligação
monoméricas bifuncionais com ligações
cruzada, tanto para aumentar a resistência
duplas reativas em cada extremidade
dos dentes à ação de solventes, bem como
(como o dimetacrilato de etilenoglicol)
para que eles suportem as tensões
permitiu o cruzamento entre as cadeias
superficiais. SKINNER (1993)
poliméricas retilíneas e a formação de
Posteriormente, o aperfeiçoamento
ramificações não-lineares. O processo
do processo de formação de ligação
cruzada a partir da alteração do tipo e da
copolímero e o processo para a sua
quantidade de agentes de ligação OGLE;
formação é chamado de copolimerização.
DAVID; ORTMAN (1985) / CRAIG;
CRAIG; O’BRIEN; POWERS (1988) /
O’BRIEN; POWERS (1988) e da
SKINNER (1993) / O’BRIEN (1997) /
combinação de variados polímeros e co-
ANUSAVICE (1998) / COMBE, E.C.;
polímeros CORNELL (1957) / CRAIG;
BURKE, F.J.T.; DOUGLAS, W.H.
O’BRIEN;
(1999)
POWERS
diferentes
diversos
fabricantes,
dentes
de
(1988)
pelos
resultou
A
primeira
modificação
de
acrílica
impacto ocorrida nos dentes plásticos
convencional com propriedades físicas
com ligações cruzadas foi o surgimento
satisfatórias existentes atualmente no
de
mercado.
poliméricas
A
resina
nos
copolimerização
de
resinas
acrílicas
com
cadeias
interpenetradas,
metacrilato de metila com metacrilato de
caracterizando um novo material: a resina
butila,
num
acrílica IPN (“Interpenetrating Polymer
copolímero que é mais resistente à fratura
Network”). OGLE; DAVID; ORTMAN
pelas
CRAIG;
(1985) / WHITMAN (1987) / ABE
(1988)
(1997) A indústria pioneira na divulgação
por
forças
O’BRIEN;
exemplo,
de
resulta
impacto.
POWERS
Geralmente, a macromolécula é formada
desse
pela polimerização de um mesmo tipo de
International, Inc., York, Pa. a partir do
unidade estrutural (monômero). Porém,
lançamento do dente artificial Trubyte
para melhorar as propriedades físicas, às
Bioform IPN no mercado internacional no
vezes é vantajoso usar dois ou mais
final dos anos 80. As cadeias poliméricas
monômeros quimicamente diferentes. O
interpenetradas são estruturas formadas
polímero
quando uma rede de polímeros é cruzada
formado
é
chamado
de
conceito
foi
a
Dentsply
no
interior
de
uma
rede
Na mesma época, surgiu no
tridimensional ocupada por um segundo
mercado um outro material utilizado em
polímero
dentes artificiais: a resina composta
cruzado.
outra
Assim,
as
redes
cruzadas coexistem no mesmo volume do
microparticulada
(Isosit,
espaço (uma retida fisicamente dentro da
Vivadent,
Liechtenstein).
outra) e não podem ser dissociadas sem
fabricante descreveu esse material como
que
ligações
um composto de partículas de carga de
químicas, o que resulta em propriedades
sílica vaporizada (de aproximadamente 70
físicas melhoradas para os materiais
nm de tamanho) fundidas ao sistema
poliméricos.
DAVID;
matricial da fórmula de Bowen. Esse
ORTMAN (1985) / WINKLER (1992)
sistema é o produto da reação de adição
De acordo com a literatura fornecida pelo
do Bisfenol A e glicidilmetacrilato (BIS-
fabricante WHITMAN (1987), as cadeias
GMA) e constitui a matriz clássica da
moleculares
polímeros
resina composta. WHITMAN (1987) /
interpenetrados não estão apenas cruzadas
ABE (1997) Em seguida, outros dentes
(como na resina acrílica convencional),
compósitos com partículas de carga
mas sim multiplamente entrelaçadas. O
inorgânica foram posteriormente lançados
surgimento desse material gerou um forte
no mercado. As cargas inorgânicas dos
impacto na seleção dos dentes artificiais,
dentes compósitos são submetidas a
caracterizando uma nova tentativa em
silanização para melhorar a adesão destas
usufruir as vantagens da resina acrílica e
partículas à matriz do material dentário.
contribuir para o aperfeiçoamento da sua
(HIRANO, 1998)
ocorra a ruptura das
OGLE;
da
rede
de
resistência ao desgaste. WINKLER,
1992
Schaan,
Ivoclar
O
De acordo com os fabricantes, são
adicionados, ainda, pigmentos de cor e de
fluorescência
para
a
caracterização
ligação
cruzada
estética dos dentes artificiais. Além disso,
resistência à fratura.
outro fator importante para a obtenção
Atualmente,
para
aumentar
a
elementar
da
a
composição
dos requisitos estéticos é a prensagem dos
química
maioria
dentes em múltiplas camadas objetivando
modelos de dentes produzidos pelos
a caracterização interna. A aplicação de
diferentes fabricantes é praticamente a
camadas de diferentes espessuras e níveis
mesma,
de transparências, permite a reprodução
metacrilato
de sombras incisais, caracterizações do
(“crossed linking”). Os dentes de resina
esmalte incisal, opalescência variável
acrílica convencional apresentam esta
entre tonalidades azul/amarelo e a criação
composição estrutural básica. Porém, o
de efeitos especiais de reflexão e refração
aperfeiçoamento
da luz.
polimerização da resina acrílica gerou os
consistindo
de
com
ligação
do
dos
polimetilcruzada
processo
de
O’BRIEN;
dentes de resina acrílica melhorada, a
POWERS (1988) a porção gengival ou o
partir da utilização de artifícios como o
corpo dos dentes de plástico é constituída
aumento do peso molecular, uso da malha
de materiais que não são de ligações
polimérica
cruzadas ou são levemente de ligação
DAVID;
cruzada, uma vez que o polímero sem
WINKLER (1992) / OGLE; DAVID;
ligação
ORTMAN (1985) / WHITMAN (1987) /
Segundo
cruzada
CRAIG;
liga-se
melhor
aos
interpenetrada
ORTMAN
OGLE;
(1985)
/
materiais para base de dentaduras. Ainda
ABE
segundo os autores, a porção coronária
CRAIG; O’BRIEN; POWERS (1988) /
dos dentes é construída de polímeros com
SKINNER (1993) / O’BRIEN (1997) /
(1997),
uso
de
co-polímeros
ANUSAVICE (1998) / COMBE, E.C.;
BURKE, F.J.T.; DOUGLAS, W.H.
grupo composto pela chamada resina
(1999) e adição de cargas minerais
acrílica
HIRANO
inúmeras
simplicidade na formulação química,
variáveis relacionadas com o controle do
esses dentes apresentam características de
processo de polimerização desse material
insolubilidade e relativa resistência ao
podem
a
desgaste. Os modelos Trubyte Biotone®
qualidade final e gerar dentes artificiais
(Dentsply Indústria e Comércio Ltda,
com propriedades físicas diferenciadas.
Petrópolis - RJ), VIPI Dent Plus ®
Por
dentes
(Dental Vipi Ltda. Ind. Com. Imp. e Exp.
com
de Produtos Odontológicos, Pirassununga
partículas de carga inorgânica e os dentes
- SP) e Ivostar/Gnathostar® (Ivoclar
de porcelana, que são atualmente pouco
Vivadent
utilizados.
enquadram-se nessa classificação.
(1998).
influenciar
fim,
artificiais
existem
de
resina
Assim,
sobremaneira
ainda
os
composta
convencional.
Ltda,
Apesar
da
Liechtenstein)
A classificação mais simples dos
A segunda classificação de dentes
dentes artificiais atuais refere-se às
artificiais refere-se aos dentes de alto
marcas
custo compostos por cadeias poliméricas
comerciais
de
baixo
custo
compostas por cadeias poliméricas de
de
metacrilato de metila de baixo peso
molecular alto, reticuladas entre si através
molecular
de ligações cruzadas (“crossed linking”).
(cadeias
poliméricas
de
metacrilato
de
metila
de
peso
pequena extensão) unidas quimicamente
Os
entre si através de ligações cruzadas
Vivadent Ltda, Liechtenstein) e SR-
covalentes simples (“crossed linking”),
Orthotyp®
sem o usufruto de nenhuma variante de
Liechtenstein)
polimerização. Estes dentes pertencem ao
classificação. Com o aumento do peso
modelos
Vivodent®
(Ivoclar
Vivadent
encontram-se
(Ivoclar
Ltda,
nessa
molecular, obtém-se a melhoria das
formação de mais ligações cruzadas
propriedades físicas da resina acrílica.
(fenômeno nomeado pelos fabricantes de
A terceira classificação de dentes
“dupla ligação cruzada”). Vale lembrar
artificiais refere-se aos dentes de custo
que
moderado
cruzada”
compostos
por
cadeias
a
nomenclatura
é
um
“dupla
termo
ligação
puramente
poliméricas de metacrilato de metila de
descritivo e não faz menção ao número
peso molecular alto, reticuladas entre si
exato ou ao tipo de ligações químicas
através de ligações cruzadas (“crossed
covalentes
linking”) e com acréscimo de carga de
polimérica, referindo-se apenas à maior
micropartículas de sílica. O modelo
quantidade de ligações cruzadas no
Myerson® (Myerson) encontra-se nessa
interior do material. Os dois sistemas
classificação.
(“dupla
A quarta classificação dos dentes
artificiais
refere-se
comerciais
que
aos
apresentam
modelos
cadeias
presentes
ligação
polimérica
na
cruzada”
interpenetrada)
estrutura
e
rede
coexistem
nesses dentes e geram polímeros com
cadeias
poliméricas
individuais
poliméricas de metacrilato de metila de
inseparáveis, assegurando insolubilidade
alto peso molecular, reticuladas entre si
e resistência ainda maiores a esses
através de ligações cruzadas (“crossed
materiais. O processo de fabricação
linking”) e cruzadas no interior de uma
dessas
outra rede tridimensional ocupada por um
demorado e exige tecnologias mais caras,
segundo polímero cruzado (resina IPN).
o que torna a matéria prima e o produto
Com o aumento do peso molecular das
(dente) mais caro. Os modelos Biotone
cadeias
IPN® (Dentsply Indústria e Comércio
poliméricas
lineares,
cresce
proporcionalmente a possibilidade de
Ltda,
resinas
Petrópolis
melhoradas
-
RJ),
é
mais
Artiplus®
(Dentsply Indústria e Comércio Ltda,
matricial da fórmula de Bowen (Bis-
Petrópolis - RJ), Biolux ® (Dental Vipi
GMA: Bisfenol-A-diglicidil dimetacrilato
Ltda. Ind. Com. Imp. e Exp. de Produtos
e UDMA - Uretanodiol dimetacrilato). Os
Odontológicos,
dentes compósitos são os de custo mais
Pirassununga
-
SP),
Trilux® (Ruthibras Imp. Exp. e Com. de
elevado
Prod.
e
mercado. (ABE, 1997) Os modelos que
Vivadent
se encaixam nessa classificação são SR-
Odontológicos)
Antaris/Postaris®
(Ivoclar
existentes
atualmente
Ltda, Liechtenstein) enquadram-se nessa
Orthosit®
classificação.
Liechtenstein) e Vita Vitapan.
Vale
lembrar
que
o
fabricante dos dentes Biotone IPN Vita
(Ivoclar
Evidentemente
Vivadent
existem
no
Ltda,
outros
® e Artiplus® (Dentsply Indústria e
detalhes referentes à composição química
Comércio Ltda, Petrópolis - RJ) assegura
dos diversos modelos de dentes artificiais,
o acréscimo de micropartículas de carga
como
de sílica à constituição dos mesmos. O
específicos, que não são revelados pela
custo
indústria odontológica e que impedem a
destes modelos é usualmente
moderado,
excetuando-se
Antaris/Postaris®
(Ivoclar
os
dentes
Vivadent
Ltda, Liechtenstein), que são de alto
custo.
Por fim, existe a classificação dos
dentes artificiais de resina composta
microparticulada referentes aos dentes
constituídos de partículas de carga de
sílica vaporizada fundidas ao sistema
a
presença
de
co-polímeros
plena compreensão do assunto.