Efeito de ciclotrifosfato de cálcio em géis clareadores para uso profissional e técnica at-home

Abstract

O objetivo deste estudo foi sintetizar e caracterizar o ciclotrifosfato (trimetafosfato de sódio, “TMP”) com substituição total de sódio por cálcio (Ca2+) (CaTMP); e analisar in vitro seu efeito em formulações clareadoras a base de peróxido de hidrogênio (H₂O₂) sobre os tecidos mineralizados na técnica in-office, at-home ou combinada. O ciclotrifosfato contendo cálcio foi sintetizado utilizando coluna para cromatografia e adição de sobrenadante de solução contendo hidróxido de cálcio e caracterizados por meio difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e energia dispersiva de Raios X (EDX). No artigo I: Os géis clareadores foram aplicados sobre discos de dentes bovinos, de acordo com os grupos: 1) Controle negativo - água deionizada; 2) Gel clareador contendo H₂O₂ a 35% (Controle positivo); 3) Gel clareador contendo H₂O₂ a 35% + 1% CaTMP; 4) Gel clareador contendo H₂O₂ a 17,5%; 5) Gel clareador contendo H₂O₂ 17,5% + 1% CaTMP. Os géis foram aplicados uma única vez, durante 3 sessões de 40 minutos/sessão, a cada 7 dias. Em seguida, foi avaliada a alteração de cor por espectrofotometria de reflexão quantificado (ΔE *, ΔWID e ΔE00), a difusão transamelodentinária de H₂O₂ e o conteúdo mineral do esmalte por Microtomografia computadorizada (gHAp × cm⁻³ × µm). Os resultados indicaram que os géis contendo 1% de CaTMP previniram a perda mineral e difusão transamelodentinária de H₂O₂, e mostraram similar eficácia clareadora quando comparado aos géis homólogos convencionais. No artigo II, Os géis clareadores foram aplicados sobre discos de dentes bovinos, de acordo com os grupos: 1) Controle negativo - água deionizada; 2) Gel clareador contendo a 10% H₂O₂ (Controle positivo); 3) Gel clareador contendo H₂O₂ a 10% + 1% CaTMP; 4) Terapia clareadora combinada: uma sessão com gel clareador contendo H₂O₂ a 35% + Gel clareador contendo H₂O₂ a 10%; 5) Terapia clareadora combinada: uma sessão com gel clareador contendo H₂O₂ a 35% + Gel clareador contendo H₂O₂ a 10% + 1% CaTMP. O tratamento consistiu na aplicação dos géis clareadores da técnica caseira (10% H₂O₂ ou 10% H₂O₂ + 1% CaTMP) diariamente (40 min) durante 14 dias; nos grupos com terapia combinada foi feita uma aplicação única (40 min) com gel clareador a 35% H₂O₂ previamente ao protocolo da técnica caseira. Em seguida, foi avaliada a alteração de cor por espectrofotometria de reflexão quantificado (ΔE*, ΔWID e ΔE00), microdureza, rugosidade, conteúdo mineral e morfologia do esmalte (MEV). A adição de 1% de CaTMP previniu a perda mineral e as alterações superficiais do esmalte em comparação aos protocolos convencionais de clareamento. A rugosidade superficial apresentou aumento significativo apenas no grupo combinado 35% HP/10% HP. Todos os tratamentos promoveram efeito clareador, com a técnica combinada (35% HP/10% HP) apresentando os maiores valores de ΔE e ΔE00. A rugosidade superficial apresentou aumento significativo apenas no grupo combinado 35% HP/10% HP. Conclusão Geral: A incorporação de 1% de CaTMP em géis clareadores dentários reduz os efeitos adversos do clareamento nos tecidos dentários sem comprometer sua eficácia. Esse efeito foi observado em diferentes concentrações de peróxido de hidrogênio (HP) e técnicas de clareamento.

The objective of this study was to synthesize and characterize cyclotriphosphate (sodium trimetaphosphate, “TMP”) with total sodium substitution by calcium (Ca²⁺) (CaTMP) and to analyze its in vitro effect in hydrogen peroxide (H₂O₂)-based whitening formulations on mineralized tissues using in-office, at-home, or combined techniques. Calcium-containing cyclotriphosphate was synthesized using a chromatography column and the addition of a supernatant solution containing calcium hydroxide. It was characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX). In Article I: Whitening gels were applied to bovine tooth discs according to the following groups: (1) Negative control – deionized water; (2) Whitening gel containing 35% H₂O₂ (positive control); (3) Whitening gel containing 35% H₂O₂ + 1% CaTMP; (4) Whitening gel containing 17.5% H₂O₂; (5) Whitening gel containing 17.5% H₂O₂ + 1% CaTMP. The gels were applied once, over three sessions of 40 min per session, every seven days. Subsequently, color change was evaluated by reflectance spectrophotometry (ΔE*, ΔWID, and ΔE00), transamelodentinal diffusion of H₂O₂, and enamel mineral content by micro-computed tomography (gHAp × cm⁻³ × µm). The results indicated that gels containing 1% CaTMP prevented mineral loss and transamelodentinal diffusion of H₂O₂, while demonstrating similar whitening efficacy compared to conventional counterpart gels. In Article II: Whitening gels were applied to bovine tooth discs according to the following groups: (1) Negative control – deionized water; (2) Whitening gel containing 10% H₂O₂ (positive control); (3) Whitening gel containing 10% H₂O₂ + 1% CaTMP; (4) Combined whitening therapy: one session with a whitening gel containing 35% H₂O₂ + whitening gel containing 10% H₂O₂; (5) Combined whitening therapy: one session with a whitening gel containing 35% H₂O₂ + whitening gel containing % H₂O₂ + 1% CaTMP. The treatment involved daily application of at-home whitening gels (10% H₂O₂ or 10% H₂O₂ + 1% CaTMP) for 40 min over 14 days. In the combined therapy groups, a single 40-min application of 35% H₂O₂ whitening gel was performed before the at-home protocol. Subsequently, color change was assessed using reflectance spectrophotometry (ΔE*, ΔWID, and ΔE00), as well as microhardness, roughness, mineral content, and morphology (SEM). The addition of 1% CaTMP prevented mineral loss and surface alterations of enamel compared to conventional whitening protocols. All treatments promoted a whitening effect, with the combined technique (35% HP/10% HP) showing the highest ΔE and ΔE00 values. A significant increase in surface roughness was observed only in the combined 35% HP/10% HP group. General Conclusion: The incorporation of 1% CaTMP in dental whitening gels reduces the adverse effects of bleaching on dental tissues without compromising its efficacy. This effect was observed across different hydrogen peroxide (HP) concentrations and whitening techniques.