Desenvolvimento de cimento endodôntico nanoestruturado à base de silicato tricálcico e óxido de zinco

Abstract

Os cimentos endodônticos biocerâmicos à base de silicato de cálcio são materiais bioativos amplamente utilizados na área da Endodontia. A síntese desses materiais ainda é um grande desafio, uma vez que a produção tradicional de C3S, como via de clinquerização, dificulta a obtenção de alta pureza e presença dos polimorfos monoclínicos. Neste trabalho, foi avaliada a obtenção de um cimento endodôntico nanoestruturado à base de C3S, por um método alternativo de síntese via combustão, utilizando-se como combustível o ácido cítrico e como precursor de sílica o tetraetilortossilicato. Dois precursores de temperatura de combustão (400 e 600 ºC), a razão molar do combustível (3, 5 e 7 mols) e a temperatura de tratamento térmico (800, 1000 e 1200 ºC) foram investigadas. A síntese foi conduzida sob agitação constante por 28 h, seguida de descanso de 48 h para a gelificação e secagem por 8 h a 100 ºC. A combustão ocorreu em forno mufla, seguida dos tratamentos térmicos para formação e estabilização das fases. Os pós obtidos foram caracterizados termicamente e quanto à sua estrutura cristalina e área superficial. Os resultados mostraram que é possível obter C3S para ambas as condições propostas. Contudo, quando realizada a síntese com Ca(NO₃)₂, na temperatura de combustão em 600 ºC, com a razão molar em 7 mols e os tratamentos térmicos de 800, 1000 e 1200 ºC, obtém-se um biocimento formado pelas fases de C3S do polimorfo monoclínico, com um tamanho médio de cristalito nanométrico (23,62 nm). As características físico-químicas mostram que os polimorfos da fase de C3S possuem forte influência no tempo de presa. O polimorfo monoclínico se formou durante a síntese até 1000 ºC e promoveu o menor tempo de presa de 7,5 min. Os valores de escoamentos endodônticos ficaram inferiores ao prescrito pela norma, e resistência mecânica de até 0,228 MPa foi obtida para tempos de até 3 dias de hidratação. A adição de ZnO modificou diretamente o nível de radiopacidade. Com 20% de ZnO, atingiu-se uma radiopacidade de 3,83 mm de Al, enquanto em 25% e 30%, proporcionaram 3,83 e 4,03 mm de Al, respectivamente. A presença de ZnO propiciou uma maior fluidez e os valores de escoamento endodôntico estão dentro do preestabelecido por norma. A resistência mecânica aumentou com a adição de radiopacificador, chegando a 0,485 MPa aos 3 dias. Ocorreu a formação das fases hidratadas de C3S, e a presença de ZnO não interferiu na hidratação. Os biocimentos com até 25% de ZnO não apresentam citotoxicidade e promovem atividade antibacteriana frente à cepa Enterococcus faecalis. Por fim, os resultados mostraram que foi possível desenvolver um cimento nanoestruturado de C3S por síntese a combustão e com a adição de 20% ZnO, que possui elevado potencial para o desenvolvimento de um cimento endodôntico ideal, podendo atuar como material reparador e contribuindo para o avanço da Odontologia.