MATERIAIS ODONTOLÓGICOSA história da resina composta na Odontologia – Parte 1 The history of resin composite in Dentistry – Part 1 MARIA ANTONIETA SIQUEIRA MORAES¹ EDSON JOSÉ CARPINTERO REZENDE² EDUARDO LEMOS DE SOUZA³ RESUMO O objetivo deste trabalho é prover uma revisão da literatura sobre a história da resina composta em Odontologia. UNITERMOS Materiais odontológicos, resina acrílica, resina composta, resina de Bowen. INTRODUÇÃO As resinas compostas são base de vários materiais odontológicos, tais como: material restaurador para técnica direta, material restaurador para técnica indireta, selantes de cicatrículas e fissuras, componente integrante do sistema adesivo de restaurações em resina composta, forramento (resina flow) e agentes cimentantes para restaurações. Para se entender o comportamento clínico das ¹ Prof. da Disciplina de Materiais Odontológicos da UFMG. Mestre em Materiais Odontológicos, UFMG. ² Prof. da Disciplina de Clínica Integrada II da Unimontes/MG. Especialista em Odontologia Legal, ABO-MG. ³ Prof. da Disciplina de Materiais Odontológicos da UFMG. Mestre em Materiais Odontológicos, Bauru/SP. 72 ODONTOLOGIA, CIÊNCIA E SAÚDE – REVISTA DO CROMG v.9, n.2, Abril/Maio/Junho 2003 resinas compostas, é fundamental ter noções básicas de sua química e compreender suas propriedades, mas estes ítens se tornam mais claros ao se tomar conhecimento dos motivos que nortearam a história de sua evolução. Através dos anos, este compósito, patenteado em 1962 (U.S. Patent 3, 066, 112, Nov. 27, 1962) foi alvo dos estudos não só do Dr. Bowen e seus colaboradores (BOWEN, 1958; 1963; 1965a; 1965b; 1965c; 1967; 1979; BOWEN e CLEEK, 1969; 1972; BOWEN, NEMOTO e RAPSON, 1983; BOWEN, RAPSON e DICKSON, 1982; BOWEN e RODRIGUEZ, 1962), como de grande parte da comunidade científica, como pode ser comprovado nas proposições e justificativas da vasta literatura odontológica disponível sobre o tema. Este trabalho é uma revisão da história das resinas compostas. REVISÃO DA LITERATURA E DISCUSSÃO O início da evolução do material sintético, que futuramente viria a ser chamado de resina composta, parece datar de muito tempo atrás, quando J. Redtenbacher, um químico alemão, em 1843, obteve o ácido acrílico por oxidação da acroleína, que é conseguida por oxidação do propanotriol ou glicerina. O ácido acrílico tem o odor característico de alho fresco, é volátil, instável e pouco denso (REBÓSSIO, 1942). Muitos anos depois, na Alemanha, em 1927, Bavier obteve através deste ácido acrílico os ésteres acrílicos (MOLINA, 1944). Este ácido foi obtido através da troca do hidrogênio (H) do segundo carbono (C) por um radical metila (CH3), surgindo o ácido metacrílico (FIG.1). incluindo alguns polímeros odontológicos. se forem inúmeras moléculas. tinha essencialmente a mesma formulação química das resinas para base de próteses. O termo resina se refere inicialmente a exsudações de plantas. Era o desenvolvimento das resinas acrílicas autopolimerizáveis. CIÊNCIA E SAÚDE – REVISTA DO CROMG v. a primeira era um produto alemão chamado Palapont (MATHÉ. 1956). No final dos anos 40 surgiram no mercado resinas para pontes e coroas. Devido ao baixo módulo de elasticidade e da falta de estabilidade dimensional desta resina. Nuevo Paladon . pois estendia a possibilidade de seu uso como material restaurador direto. é amorfo com uma temperatura de transição vítrea de 105ºC. Esta resina acrílica. eram polimerizadas fora da cavidade oral e cimentadas com cimento fosfato de zinco em cavidades previamente preparadas. como a forma de gota sólida ou como líquido muito viscoso de cor amarelada e transparente.2). 1999 vação química ou física (calor. No mesmo ano apareceram no mercado norte-americano outras resinas com esta indicação: Acrynamel (Justi). Estes materiais são insolúveis em água. sem dúvida. um passo importante no desenvolvimento das resinas. a resina acrílica era usada para confeccionar bases de próteses totais ou parciais e surgiu. passa a chamar-se oligômero. o termo resina tem sido empregado para designar polímeros sintéticos com características similares. que podia ser usada diretamente na cavidade bucal. pois só se polimerizavam através do calor. Vitalon (Austenal) e Hue-Lon (Caulk) (REBOSSIO. microondas). estabeODONTOLOGIA. Abril/Maio/Junho 2003 73 . Este sistema. O metacrilato de metila produzido a partir do ácido metacrílico é o monômero de um material sintético resinoso que foi chamado de resina acrílica.CH CH2 R CH2 + CH 3 C CH 3 + R H COOH COOH FIGURA 1 – Ácido metacrílico Fonte: Molina. solúveis em alguns solventes orgânicos. 1944 CH2 R CH2 CH CH 3 + CH 3 C COOH CH 3 + R COO H CH 3 FIGURA 2 – Metacrilato de metila Fonte: Molina. pioneiramente introduzidas na Alemanha em 1934 e tiveram seu uso incrementado durante a Segunda Guerra Mundial (PEUTZFELDT. Naturaltex e Lucitone. 1997). As restaurações de resina eram feitas de forma indireta. luz. que se realiza através de ati- [CH 2 C C O O CH 3] n FIGURA 3 – Poli (metacrilato de metila) Fonte: Mano e Mendes. Se a base usada é metílica. Uma única é chamada de monômero. O metacrilato de metila é um sal instável e tende a unir-se molécula por molécula. quando algumas moléculas se associam.2. As resinas também foram usadas para restaurações. O polímero formado por estas moléculas. termoplástico e que se polimeriza por poliadição (MANO. Posteriormente surgiram Lucette . pontes e coroas. chamado de redox iniciador/ ativador (peróxido de benzoíla/amina terciária). uma resina em forma de pó e líquido com o nome comercial de Paladon. o que a tornava diferente era somente a forma com que se desencadeava a sua reação de polimerização. 1942). n. mas não podiam ser colocadas diretamente na cavidade bucal. é chamado de polímero. tem-se a formação do metacrilato de metila (ou metil metacrilato) que é um estér acrílico (FIG. À medida que estas resinas surgiam e eram usadas. ou seja. Por analogia. que passa por reagentes químicos e não por calor. sempre aconteciam fraturas no cimento. 1997). Este foi. que possuem características bem definidas. Moldent . chamado de poli (metacrilato de metila) (FIG.3). para este fim. Duralon . outro fato extremamente importante acontecia. 1999). acarretando falhas nas restaurações (PEUTZFELDT. têm peso molecular de intermediário a alto e amolecem gradualmente com o aumento da temperatura. Vitaen (Densene).9. 1944 O ácido metacrílico tende a unir-se a diferentes bases através do hidrogênio da carboxila. Já em 1935. através de uma reação química denominada polimerização. assim como seu comportamento diante das influências químicas deixavam muito a desejar. Foram elas: Permite A. 1956. para serem misturados pelo operador no intuito . PEUTZFELDT. a comunidade odontoló-gica aos poucos tornou-se consciente das limitações desses materiais estéticos restauradores: suas propriedades físicas. su compatibilidad com los tejidos blandos de la boca y ojalá también com su duración.. Apesar do deslumbramento. fraturando-a com facilidade (BARATIERI et al. em 1956. Sua resistência mecânica e à abrasão durante o uso era baixa. Acreditava-se que.5). Surgiu então outra modalidade de resina restauradora: a resina acrílica com carga. Mais uma vez.9). sus resultados de estética insuperables. possibilidade de se conseguir lisura superficial e excelente característica de reprodução de cor.160).. os pesquisadores se surpreendiam e se encantavam com tais materiais: “. o autor sugeriu este tipo de tratamento para o selamento de fóssulas e fissuras como método preventivo de cárie. Ele direcionou seus trabalhos para uma modificação da superfície dentária por tratamento químico (técnica de ataque ácido). 1992). Pelo seu aspecto.leceu as bases para as resinas restauradoras diretas (LEINFELDER e LEMOS. 1989). A contração de polimerização era alta e o coeficiente de expansão térmica era muito diferente do dente (seis a oito vezes maior). o composto refere-se “a um sistema de materiais formado de dois ou mais constituintes que diferem na forma e são essencialmente insolúveis um no outro”. baseados nesta sugestão. Abril/Maio/Junho 2003 ções muito pequenas em relação ao volume de resina. como conseqüência. além de não ter estabilidade de cor. Chamaleon e Merdon7. Buonocore (1955) percebeu que outra grande limitação do uso deste material poderia ser a falta de adesão à estrutura dentária. Paralelamente com a constatação de que a resina acrílica necessitava de adição da carga para atender às solicitações da cavidade bucal. se a elas fosse adicionada uma carga inorgânica. logo se tornou popular como material restaurador e grande expectativa foi lançada sobre ela: “. CIÊNCIA E SAÚDE – REVISTA DO CROMG v.. porém. 1997). n. com a finalidade de aproximar o coeficiente de expansão térmico linear entre o dente e a resina e aumentar a resistência. com indicações acertadas e manipulação correta poderiam ser diminuídos seus efeitos indesejáveis (MATHÉ.2. Baratieri et al. p. já em 1940. resistência ao desgaste.161) define um material composto como “dois ou mais materiais diferentes com propriedades superiores ou intermediárias àquelas dos constituintes individuais”. Na época. Mesmo tendo em vistas essas desvantagens. p. tais como serem praticamente insolúveis nos fluidos bucais. De acordo com este autor. Knok e Gleenn (1951). p. Este último fenômeno fazia com que as variações de temperatura na cavidade bucal provocassem infiltrações na interface dente/restauração e. sugeriu que as resinas acrílicas poderiam ter seu desempenho clínico melhorado. As resinas continuaram sua evolução e.ningún outro material obtuvo tanto favor en tan corto tiempo. os resultados não foram satisfatórios devido a dois problemas principais: (1) o material orgânico e o inorgânico que compunham as resinas não reagiam entre si. havia um alto índice de cáries secundárias e/ou manchamento (LEINFELDER e LEMOS. acrescentaram à resina acrílica 15% de silicato de alumínio como agente de carga. p.” Rigoberto Blanco (REBÓSSIO. como dureza. 1956). já que era constituída de dois tipos de materiais quimicamente diferentes. 1942. como estos materiales” (MATHÉ. resistência à tração e compressão. 1991). Infelizmente essas resinas não corresponderam à expectativa. Em 1954 apareceram no mercado algumas resinas contendo partículas inorgânicas (silicato de alumínio). facilitando nuestra labor com su técnica fácil. A resina acrílica utilizada em Odontologia é apresentada pelo fabricante na forma de pó e líquido. a título de reforço.lo usamos y esperamos que se quedará com nosotros definitivamente. não atingindo o objetivo esperado de reforço (NAGEM FILHO.9. 1989. As resinas acrílicas apresentavam propriedades muito positivas. Em edição mais recente. (1992) acharam mais adequado enquadrar estas resinas acrílicas com carga em uma classificação de “pseudocompostos”. que na época foi considerada “composta”. Paffenbarger. não contra-indicavam seu uso.. determinando que o silicato de alumínio (material inorgânico) funcionasse como cunha na matriz de resina acrílica. apesar da definição de substância composta dada por Phillips (1986. Anusavice (1998. (2) a carga adicionada era em propor74 ODONTOLOGIA. módulo de elasticidade. mas também os requisitos físicos. estes materiais não foram totalmente abandonadas. as resinas acrílicas ativadas quimicamente tornaram-se bastante populares. O líquido é composto de monômeros e o pó de polímero moído.2. CIÊNCIA E SAÚDE – REVISTA DO CROMG v. que pode ser moldada à forma desejada por um certo período de tempo (O’BRIEN. foi o maior representante dos pesquisadores que seguiram nesta linha de pesquisa (PEUTZFELDT. A resina ideal para ser usada como material restaurador seria uma que tivesse a baixa alteração dimensional da ODONTOLOGIA. Durante a Segunda Guerra Mundial. Mas. Ele pretendia conseguir uma resina que permitisse menor infiltração marginal e tivesse maior resistência mecânica. 1997). n. Como se percebe. A resina epoxídica (Epon 828) foi uma delas. Tendo iniciado seus trabalhos na década de 40. procurou produzir um material que satisfizesse não só os aspectos estéticos.CH3 O CH 2 CH CH 2 O C O O CH 2 CH CH 2 CH3 FIGURA 4 – Resina epoxídica Fonte: Peutzfeldt. um cirurgião-dentista americano que chefiava uma equipe de vários cientistas do National Bureau of Standards of USA. despertaram nos pesquisadores um grande interesse em aproveitar suas boas qualidades e resolver suas desvantagens.C. a resina epoxídica. a resina epoxídica foi utilizada com a adição de partículas de quartzo fundido ou porcelana que era polimerizada pelo calor. Porém. a solubilidade e a desintegração do material. sem prejuízo dos biológicos (MOTTA. em Washington D. Além disto. várias dificuldades tiveram que ser vencidas. o contorno da restauração era facilmente comprometido. Em torno de 1950. Abril/Maio/Junho 2003 75 . a resistência à tração e continuou com suas pesquisas. mudanças deveriam ser feitas na matriz da resina acrílica. 1993).. Bowen (1958) testou ainda a opacidade ótica. pelo contrário. Para se conseguir uma matriz satisfatória nas resinas. nos anéis que são propensos a abrir.9. os problemas de instabilidade de cor com o decorrer do tempo. Uma molécula epoxídica típica é representada pelo éter diglicidílico do bisfenol A e pertence a uma família de resinas de moléculas maiores e por isto é mais espesso e possui menor contração de polimerização por unidade de volume. 1975). podendo abrir-se para combinar com outros compostos que tenham disponibilidade de hidrogênio. A polimerização ocorre por meio dos grupamentos epoxídicos. muitos profissionais deixaram de usá-las e voltaram para o cimento de silicato (CHARBENEAU. e Bowen a escolheu para seus estudos. Bowen observou que havia dois problemas básicos a serem resolvidos com as resinas metil metacrilato: (1) a alta contração de polimerização e (2) a dificuldade de incorporação de partículas de carga. Uma das formas do fabricante em obter o pó de acrílico é através da polimerização dos monômeros para formar um polímero em bloco. o módulo de elasticidade. Com isto. logo este sistema foi abandonado devido à falta de estética e lento endurecimento. Primeiramente. devido à falta de resistência à abrasão. como mostra a FIG. Porém. o alto grau de contração durante a polimerização e o alto coeficiente de expansão térmica resultaram em restaurações com pobre adaptação marginal que levaram este material a um comportamento clínico deficiente. 1997 de se obter uma massa plástica. que posteriormente sofrerá moagem. Tem adesividade razoável para a maioria dos sólidos e o anel benzênico de sua fórmula encontra-se em uma condição instável. assim como a resina acrílica. 1981).4 (PEUTZFELDT. Numa tentativa inicial. e outras resinas sintéticas além da acrílica foram pesquisadas.1997). apresentava vantagens e desvantagens. obtendo-se as chamadas “pérolas de resina” (PHILLIPS. A resina epoxídica tem também capacidade de se polimerizar em temperatura ambiente. Raphael Lee Bowen. 1988). 2. Bowen. A viscosidade do bis-GMA é de aproximadamente 1. n. Apesar destes diluentes serem os mais comuns.9. o que dificultava o seu uso clínico. Difere da resina epoxídica porque os grupamentos epóxicos são substituídos pelos grupamentos metacrílicos (PEUTZFELDT.2-bis[4-(2-hidroxi-3-metacriloxipropoxi) fenil] propano. ou o MMA (metil metacrilato) ou o EDMA (etilenoglicol dimetacrilato) (CRAIG. foram acrescidos à matriz outros tipos de monômeros com pesos moleculares menores e com o mesmo sistema de polimerização.000.000 MPa (23ºC) e a do TEGDMA é de 10 MPa (23ºC).OH CH3 CH 2 C C O CH 2 CH OH CH3 CH 2 O C O CH 2 CH CH3 CH 2 O CH3 O C C CH 2 O FIGURA 5 – Bis-GMA Fonte: Peutzfeldt. uma molécula de monômero 2. Abril/Maio/Junho 2003 C CH 2 . 1997).5) e foi preparado a partir do bisfenol A e glicidil metacrilato e. 1999). obteve. Bowen dirigiu seus estudos para as fases dispersa e interfacial visando a excelência de um material que futuramente viria a ser denominado Resina Composta. As histórias destas fases serão abordadas respectivamente nas partes II e III deste trabalho. podem também ser usados dimetacrilatos aromáticos mais simples como o BISMA (bisfenol dimetacrilato) (NAGEM FILHO. 1999 76 CH 2 ODONTOLOGIA. 1999). A fim de diminuir esta viscosidade e resolver o inconveniente.6) e CH3 CH 2 C C O CH 2 CH 2 O C C O O FIGURA 6 – EGDMA Fonte: Nagem Filho. É interessante notar que. mas que tivesse velocidade menor de polimerização. Esse monômero tinha uma viscosidade muito alta. ao unir a resina acrílica com a parte central da resina epoxídica. a da água é de 1MPa (PEUTZFELDT.7) (NAGEM FILHO. CONCLUSÃO Estando definida a formulação da matriz polimérica. posteriormente. como resultado. FIG. estabelecidas as fases deste composto e CH3 mesmo após as etapas evolutivas. 1997). Este monômero é conhecido pela sigla bis-GMA (FIG. CH1 CH 2 C CH1 C O CH 2 CH 2 O CH2 CH2 O CH 2 O C O O FIGURA 7 – TEGDMA Fonte: Nagem Filho. 1997 resina epoxídica. 1999 o TEGDMA (trietilenoglicol dimetacrilato. a matriz mais C CH 2 utilizada nos compósitos restauradores poliméricos (Resina Composta) é a matriz orgânica formulada e patenteada nos anos 60 e hoje conhecida como a “Resina de Bowen”. como a da resina acrílica. 1981). Para tal foram utilizados dimetacrilatos não-aromáticos como o EGDMA (dietileno glicol metacrilato. ainda nos dias de hoje. FIG. CIÊNCIA E SAÚDE – REVISTA DO CROMG v. do éter diglicidil do bisfenol A e ácido metacrílico. Rio de Janeiro: Editora e planejamento Ltda. Phillips: materiais dentários. n. Adhesive bonding of various materials to hard tooth tissues: II: Bonding to dentin promoted by a surface-active comonomer. 2: Materiais restauradores estéticos. Dent. Am. Mar.. Restaurações com resinas compostas. p.4.. ANUSAVICE. 19. Cap. 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