Incorporação do metacrilato 2-tert-butilaminoetil a uma resina acrílica para base protética: caracterização química e efeito sobre a resistência flexural / Incorporation of 2-tert-butylaminoethyl methacrylate into a denture base acrylic resin: chemical characterization and effect on flexural strength

RESUMO

A fim de prevenir infecções bucais e consequentemente melhorar a qualidade de vida dos usuários de prótese, diversas tentativas de incorporar agentes antimicrobianos a resinas acrílicas tem sido relatadas na literatura. A incorporação do metacrilato 2-tert-butilaminoetil (TBAEMA) a uma resina acrílica para base protética seria uma alternativa plausível no intuito de se reduzir ou eliminar a colonização dessa superfície por microrganismos patogênicos, pois esta substância apresenta grupos amina em sua composição, o que poderia indicar uma possível atividade antimicrobiana da base protética. Objetivo: O objetivo deste trabalho foi investigar a interação química entre o TBAEMA e a resina acrílica bem como a presença de grupos amina na superfície da resina, e ainda avaliar a temperatura de transição vítrea e a resistência à flexão da resina após a incorporação de TBAEMA. Material e método: Os espécimes foram divididos em cinco grupos de acordo com as concentrações de TBAEMA incorporadas à resina Onda-Cryl 0%, 1%, 2%, 3% e 4%. A superfície dos espécimes foi avaliada por meio de Espalhamento Superficial de Elétrons com Análise Química (XPS-ESCA) para detectar a presença de grupos amina, representado por índices de nitrogênio. As análises de Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) foram utilizadas para avaliar o processo de polimerização da resina acrílica na presença do TBAEMA e a influência da incorporação do TBAEMA na temperatura de transição vítrea (Tg) da resina, respectivamente. A resistência à flexão dos espécimes também foi avaliada e os resultados foram analisados por meio de análise de variância a um fator (ANOVA) seguido pelo teste de Tukey (I<0.05). Resultados: Foram observados diferentes índices de nitrogênio 0,36%, 0,54%, 0,35% e 0,20% para os grupos 1%, 2%, 3% e 4%, respectivamente. Os resultados obtidos para o FTIR indicaram copolimerização entre a resina e o TBAEMA, e para o DSC que a incorporação do TBAEMA reduziu a Tg. Foram encontradas diferenças significantes para a resistência à flexão (p<0.05) cujos resultados foram 91,1±5,5A , 77±13,1B, 67,2±12,5B , 64,4±13,0B e 67,2±5,9B MPa para os grupos 0%, 1%, 2%, 3% e 4%, respectivamente. Conclusão: A incorporação de TBAEMA resultou em copolimerização, na presença de grupos amina na superfície dos espécimes, na diminuição da Tg e da resistência à flexão

ABSTRACT

With a purpose of to prevent oral infections and therefore improve the quality of life of dentures wearers, several attempts to incorporate antimicrobial agents into acrylic resins have been reported in the literature. The incorporation of 2-tert-butylaminoethyl methacrylate (TBAEMA) into denture base acrylic resin would be a plausible alternative in order to reduce or eliminate colonization of that surface by pathogenic microorganisms, on this account this substance has amine groups in their composition, which could indicate a possible antimicrobial activity of the denture base. Purpose: The purpose of this study was to investigate the chemical interaction between the TBAEMA and acrylic resin and the presence of amine groups in the resin surface, and assess the glass transition temperature and flexural strength of the resin after the incorporation TBAEMA. Material and Method: The specimens were divided in five groups according to the concentration of TBAEMA incorporated to Onda-Cryl 0%, 1%, 2%, 3% and 4%. Specimens surfaces were evaluated by Electron Spectroscopy for Chemical Analysis (ESCA) to detect the presence of amino groups, represented by nitrogen ratios. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Differential Scanning Calorimetry (DSC) analysis were used to evaluate the polymerization process of acrylic resin in the presence of TBAEMA and the influence of the incorporation of TBAEMA on the glass transition temperature (Tg) of acrylic resin, respectively. Flexural strength of the specimens was tested and results were analyzed by ANOVA/Tukey's test (I<0.05). Results: Different nitrogen ratios were observed on specimen surfaces 0.36%, 0.54%, 0.35% and 0.20% for groups 1%, 2%, 3% and 4%, respectively. FTIR results indicated copolymerization of acrylic resin and TBAEMA and DSC results demonstrated that the incorporation of TBAEMA reduced Tg. Significant differences were found for flexural strength (p<0.05). The mean flexural strength values were 91.1±5.5A, 77.0±13.1B, 67.2±12.5B, 64.4±13.0B and 67.2±5.9B MPa for groups 0%, 1%, 2%, 3% and 4%, respectively. Conclusion: The incorporation of TBAEMA to the acrylic resin resulted in copolymerization and the presence of amino groups on specimen's surfaces, and resulted in decrease of Tg and flexural strength