Nanopartículas de clorexidina-hexametafosfato na endodontia: síntese, caracterização, avaliação biológica e físico-química da incorporação aos cimentos endodônticos / Chlorhexidine hexametaphosphate nanoparticles in endodontics: synthesis, characterization, biological and physicochemical evaluation of incorporation to endodontic sealers

RESUMO

Este estudo avaliou as influências da incorporação de nanopartículas (NPs) de clorexidina-hexametafosfato em diversas propriedades dos cimentos endodônticos AH Plus, MTA Fillapex e Pulp Canal Sealer (PCS). As NPs foram sintetizadas através de uma suspensão contendo 5 mM de hexametafosfato de sódio (HMP) e 4 mM de digluconato de clorexidina (CHX) a 20%, caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espalhamento dinâmico de luz (DLS), potencial zeta, microscopia de força atômica (AFM) e espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDS). Os cimentos endodônticos sofreram incorporação, em peso, de 2% e 5% das NPs. A ação antimicrobiana das amostras foi avaliada pelo teste de difusão em ágar e contato direto (DCT) frente a Enterococcus faecalis. O DCT foi conduzido em 3 tempos de armazenamento cimentos frescos (T0), após 7 dias (T7) e após 30 dias (T30), e nos tempos de contato 10 e 60 min. A citotoxicidade foi avaliada conforme as normas ISO 10993-12 através de extratos preparados em meio de cultura Dulbecco's modified Eagle's medium. As interações dos fibroblastos da linhagem MRC-5 com as diluições seriadas (11 a 18) dos extratos foram analisadas através do ensaio de quantificação do metabolismo mitocondrial pelo tetrazollium (MTT). O escoamento, radiopacidade, solubilidade e tempo de presa das amostras foi avaliado segundo a norma ISO 68762012. A solubilidade foi avaliada após 24 horas e 7 dias de imersão das amostras e o pH aferido após 3h, 24h, 48h, 72h e 7 dias de armazenamento. Os resultados obtidos foram submetidos à análise estatística por análise de variância one-way e teste de Tukey, com nível de significância de 5%. A análise por MEV demonstrou aglomeração das NPs CHX-HMP, o diâmetro médio efetivo aferido por DLS foi de 169,39 nm e o potencial zeta foi de -10,18 mV. As NPs foram mensuradas por AFM, apresentando 22,99 a 52,75 nm. Os elementos químicos C, N, O, Na, P, Cl, identificados por EDS, comprovam a interação entre o digluconato de CHX e HMP. A ação antimicrobiana das NPs confirmou-se preliminarmente no teste de difusão em ágar e o DCT demonstrou o aumento da ação antimicrobiana dos cimentos endodônticos após incorporação das NPs, principalmente no MTA Fillapex, eliminando totalmente as cepas após 30 dias. A citotoxicidade dos cimentos analisados não foi potencializada pelas NPs. Houve redução do escoamento após a incorporação das NPs, no entanto sem infringir a norma ISO 68762012. A incorporação de NPs não alterou a radiopacidade das amostras, mas o MTA Fillapex não atingiu a radiopacidade mínima preconizada. As amostras incorporadas apresentaram redução da solubilidade após 24h de imersão, no entanto o MTA Fillapex em todas as amostras excedeu os valores preconizados pela ISO 68762012. Quanto ao pH, todas as amostras apresentaram decréscimo do valor com a progressão do tempo de imersão. O tempo de presa do AH Plus aumentou após a incorporação das NPs e o MTA Fillapex não atingiu a presa em nenhuma das condições testadas. Com os resultados obtidos conclui-se que a incorporação das NPs pode beneficiar o desempenho antimicrobiano dos cimentos endodônticos.(AU)

ABSTRACT

This study evaluated the influence of the incorporation of chlorhexidine hexametaphosphate NPs in various properties of the following endodontic sealers AH Plus, MTA Fillapex and Pulp Canal Sealer (PCS). The NPs were synthesized using a suspension containing 5 mM sodium hexametaphosphate (HMP) and 4 mM 20% chlorhexidine digluconate (CHX), and characterized by scanning electron microscopy (SEM), dynamic light scattering (DLS), zeta potential, atomic force microscopy (AFM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Endodontic sealers were incorporated by weight of 2% and 5% of NPs. The antimicrobial activity of the samples was evaluated by agar diffusion test and direct contact (DCT) against E. faecalis. DCT was conducted in 3 storage times fresh sealers (T0), after 7 days (T7) and after 30 days (T30) storage, and two contact times with E. faecalis suspension for 10 and 60 minutes. The cytotoxicity of the samples was evaluated according to ISO 10993-12 standards, through extracts prepared in Eagle modified by Dulbecco culture medium. The interactions of MRC-5 fibroblasts cell culture with the extracts serial dilutions (1 1 to 1 8) were analyzed by tetrazolium mitochondrial metabolism quantification assay (MTT). Samples flow, radiopacity, solubility and setting time were evaluated according to ISO 6876 2012. Solubility was evaluated after 24 hours and 7 days of sample immersion and the pH measured after 3h, 24h, 48h, 72h and 7 days of storage. The results were submitted to statistical analysis by one-way analysis of variance test and Tukey test, with a significance level of 5%. SEM analysis showed a tendency for CHX-HMP NPs to cluster, the effective mean diameter measured by DLS was 169,39 nm and the zeta potential -10.18 mV. The NPs were individually measured by AFM, showing 22.99 to 52.75 nm. The chemical elements C, N, O, Na, P, Cl, identified by EDS, prove the interaction between CHX digluconate and HMP. The antimicrobial action of NPs was preliminarily confirmed in the agar diffusion test and the DCT demonstrated an increase in the antimicrobial action of endodontic sealers after incorporation of NPs, mainly in the MTA Fillapex, totally eliminating the strains after 30 days. There was reduction of flow after NPs incorporation, however without violating the ISO 6876 2012 standard. The incorporation of NPs did not change the radiopacity of the samples, but MTA Fillapex did not reach the minimum radiopacity recommended. The incorporated samples showed reduced solubility after 24 hours of immersion, however the MTA Fillapex in all samples exceeded the values recommended by ISO 68762012.. Regarding the pH, all samples showed a decrease in the value as the immersion time progressed. AH Plus setting time increased after incorporation of NPs and MTA Fillapex did not reached setting under none of the conditions tested. With the obtained results it can be concluded that the incorporation of NPs can benefit the antimicrobial performance of endodontic sealers.(AU)