Potencial antibiofilme de hidroxiuretanos incorporados com nanopartículas de prata/óxido de zinco para tratamento ortodôntico - Holanda, Carlos Alexandre (2018)
Os avanços na engenharia de materiais têm aumentado a busca por materiais com atividade antimicrobiana para aplicação em áreas da saúde. Neste contexto, a presente pesquisa desenvolveu materiais para revestir bráquetes metálicos utilizados no tratamento ortodôntico. As sínteses de hidroxiuretanos (HU) foram realizadas empregando-se bis(ciclocarbonatos) derivados de epóxidos com segmentos siloxânicos por reação de aminólise. Dois ciclocarbonatos (CC) foram sintetizados, a partir da reação de cicloadição de CO2 ao anel epóxi do 1,3-bis(3-glicidiloxipropil)tetrametildisiloxano e do polidimetilsiloxano diglicidil éter catalisada pelo brometo de hexadeciltrimetilamônio. Os CCs obtidos foram denominados de CCMDMS e CCPDMS. Para aumentar o tamanho dos HUs e, consequentemente proporcionar um ganho nas propriedades mecânicas, realizou-se um processo de extensão pela reação da 3-(aminometil)-3,5,5-trimetilcicloexilamina com os CCs (CC-HUMDMS e CC-HUPDMS). O processo de finalização dos HUs foi realizado através da reação do CC-HUMDS com a 3-trietoxisililpropilamina e, o CC-HUPDMS com a 3-trietoxisililpropilamina e N-aminoetil-3-trimetoxisililpropilamina. Os HUs sintetizados foram chamados de HUMDMS, HUPDMS e HUPDMS2. Para elevar o caráter antibiofilme do HUMDMS, HUPDMS e HUPDMS2 foram incorporadas nanopartículas a suas estruturas por dois métodos. O primeiro, método coloidal, consistiu na redução dos cátions Ag+ em etanol misturados com os HUs, sendo os produtos denominados de HUMDMSCol, HUPDMSCol e HUPDMS2Col. O segundo, método fotoassistido, baseou-se na adição de nanopartículas de óxido de zinco (nanoZnO), nesta etapa, os HUs foram chamados de HUMDMSZnO, HUPDMSZnO e HUPDMS2ZnO, seguido pela imersão em solução aquosa de nitrato de prata e, posterior, redução com luz ultravioleta, os materiais obtidos foram chamados de HUMDMSIrr, HUPDMSIrr e HUPDMS2Irr. Os materiais foram caracterizados quanto à sua estrutura química, para tanto, utilizou-se técnicas espectroscópicas de infravermelho com reflexão total atenuada, ressonânciamagnética nuclear e fotoelétrons excitados por raios-X. A morfologia foi analisada por microscopia de transmissão eletrônica e difração de raios-X, avaliou-se a estabilidade térmica por análise termogravimétrica e a energia superficial por medidas de ângulo de contato. As técnicas de espectroscopia no ultravioleta e visível e espectrometria de emissão atômica com plasma acoplado indutivamente foram utilizadas para observar a banda plasmônica das nanopartículas e a sorção/dessorção de cátions, respectivamente. As nanoAg apresentaram absorção plasmônica em 415 e 440 nm para os métodos coloidal e fotoassistido, respectivamente. O valor de pH satisfatório para sorção de Ag+ foi observado entre 7 e 8, com a seguinte ordem de sorção HUPDMS2 > HUMDMS > HUPDMS. As isotermas de sorção mostraram que o modelo de Sips justifica satisfatoriamente o processo de sorção dos cátions Ag+ pelos HUs. Os materiais foram termicamente estáveis para temperaturas inferiores a 200 °C. A resistência abrasiva dos HUs foi avaliada com base em ensaios de fricção utilizando-se escova e creme dental. Os filmes de HUPDMS apresentaram maior fragilidade, mesmo com aumento da resistência devido adição de nanoZnO. Todos os filmes apresentaram energia superficial inferior a 25 mN/m, indicando assim, resistência à formação de biofilme. A atividade antibiofilme dos materiais híbridos foi testada para as bactérias Escherichia coli, Enterococos feacalis e Estreptococos mutans, bem como, para o fungo Candida albicans. O processo de dessorção dos cátions Ag+ nos filmes com nanoAg potencializou a eficácia contra a formação de biofilme.