PT115064B

PT115064B - FORMULATION FOR A UNIVERSAL DENTAL ADHESIVE SYSTEM CONTAINING A SECOND GENERATION DENDRITIC RETICULATION MONOMER

Info

Publication number: PT115064B
Application number: PT115064A
Authority: PT
Inventors: Vasconcelos E Cruz Joana; Maria Lima Gonçalves Luísa; Humberto Dos Santos Cruz Polido Mário
Original assignee: Egas Moniz Coop De Ensino Superior Crl
Priority date: 2018-10-08
Filing date: 2018-10-08
Publication date: 2021-09-15
Also published as: PT115064A

Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO ENQUADRA-SE NA ÁREA DOS SISTEMAS ADESIVOS DENTÁRIOS, E REFERE-SE MAIS ESPECIFICAMENTE A UMA FORMULAÇÃO PARA UM SISTEMA ADESIVO DENTÁRIO UNIVERSAL. É OBJECTO DA PRESENTE INVENÇÃO UMA FORMULAÇÃO PARA UM SISTEMA ADESIVO DENTÁRIO QUE COMPREENDE UM MONÓMERO DE RETICULAÇÃO DENDRÍTICO DE SEGUNDA GERAÇÃO COM PELO MENOS OITO EXTREMIDADES. ADICIONALMENTE, É TAMBÉM OBJECTO DA PRESENTE INVENÇÃO UM PROCESSO DE OBTENÇÃO DA FORMULAÇÃO QUE COMPREENDE O REFERIDO MONÓMERO DE RETICULAÇÃO DENTRÍTICO DE SEGUNDA GERAÇÃO.THE PRESENT INVENTION FITS IN THE AREA OF DENTAL ADHESIVE SYSTEMS, AND REFERS MORE SPECIFICALLY TO A FORMULATION FOR A UNIVERSAL DENTAL ADHESIVE SYSTEM. THE OBJECT OF THE PRESENT INVENTION IS A FORMULATION FOR A DENTAL ADHESIVE SYSTEM THAT COMPRISES A SECOND GENERATION DENDRITIC RETICULATION MONOMER WITH AT LEAST EIGHT EDGES. IN ADDITION, IT IS ALSO THE OBJECT OF THE PRESENT INVENTION A PROCESS FOR OBTAINING THE FORMULATION INCLUDING SUCH SECOND GENERATION DENTRITIC RETICULATION MONOMER.

Description

DESCRIÇÃODESCRIPTION

FORMULAÇÃO PARA UM SISTEMA ADESIVO DENTÁRIO CONTENDO UM MONÓMERO DE RETICULAÇÃO DENDRÍTICO DE SEGUNDA GERAÇÃOFORMULATION FOR A DENTAL ADHESIVE SYSTEM CONTAINING A SECOND GENERATION DENDRITIC RETICULATION MONOMER

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF INVENTION

A presente invenção enquadra-se na área dos sistemas adesivos dentários, e refere-se mais especificamente a uma formulação para um sistema adesivo dentário.The present invention is in the field of dental adhesive systems, and more specifically relates to a formulation for a dental adhesive system.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

A presente invenção encontra antecedentes mais próximos nos sistemas adesivos dentários.The present invention finds a closer background in dental adhesive systems.

Segundo a OMS, a cárie dentária é um problema grave de saúde pública e apesar dos esforços desenvolvidos na promoção da saúde e na prevenção da doença, as restaurações dentárias ainda são necessárias (WHO, 2011) .According to the WHO, tooth decay is a serious public health problem and despite efforts to promote health and prevent disease, dental restorations are still needed (WHO, 2011) .

Uma lesão de cárie dentária não tratada provoca a destruição dos tecidos duros do dente (esmalte e dentina) sendo a principal razão para a perda de dentes. No tratamentoAn untreated tooth decay lesion causes the destruction of the tooth's hard tissues (enamel and dentin) and is the main reason for tooth loss. in treatment

- 2 da lesão de cárie, o tecido dentário cariado é removido e substituído por uma resina composta que é aderida ao esmalte e à dentina através da utilização de um sistema adesivo.- 2 of the caries lesion, the decayed dental tissue is removed and replaced by a composite resin that is adhered to the enamel and dentin through the use of an adhesive system.

Os primeiros sistemas adesivos dentários surgiram em meados da década de 50 e consistiam em materiais à base de cianoacrilatos que se ligavam ao dente através da quelação com o cálcio. Desde o seu aparecimento, tanto a técnica adesiva como os diferentes sistemas adesivos, têm sofrido diversas alterações com o objectivo de procurar encontrar a técnica mais rápida, aliada a uma adesão mais eficaz tanto ao esmalte como à dentina.The first dental adhesive systems appeared in the mid-1950s and consisted of materials based on cyanoacrylates that bonded to the tooth through chelation with calcium. Since its appearance, both the adhesive technique and the different adhesive systems have undergone several changes with the aim of finding the fastest technique, combined with more effective adhesion to both enamel and dentin.

No entanto, verificam-se ainda algumas limitações nestes materiais que têm como principais consequências a microinfiltração e a nanoinfiltração. A microinfiltração acontece devido à presença de bactérias e fluídos provenientes da cavidade oral, no interface existente entre o dente e a restauração, enquanto a nanoinfiltração ocorre em profundidade devido à presença de água na camada adesiva. Ambos os fenómenos comprometem a duração dos tratamentos restauradores conduzindo ao aparecimento de uma cárie secundária. Este processo constitui actualmente o principal motivo de substituição das restaurações, pelo que, a procura de novas abordagens na adesão tem sido uma temática de grande interesse para a comunidade científica.However, there are still some limitations in these materials, the main consequences of which are microleakage and nanoleakage. Microleakage occurs due to the presence of bacteria and fluids from the oral cavity, at the interface between the tooth and the restoration, while nanoleakage occurs at depth due to the presence of water in the adhesive layer. Both phenomena compromise the duration of restorative treatments leading to the appearance of secondary caries. This process is currently the main reason for replacing restorations, which is why the search for new approaches to adhesion has been a topic of great interest to the scientific community.

Para combater estes fenómenos, têm sido apontados na literatura vários factores importantes que deveriam serTo combat these phenomena, several important factors have been pointed out in the literature that should be

- 3 melhorados na formulação dos adesivos, tais como: aumento da taxa de polimerização; diminuição da contracção de polimerização; aumento da penetração do adesivo para o interior da estrutura dentária; e o aumento do carácter hidrofóbico para que se possa tornar mais resistente à hidrólise causada pela água que vem da polpa dentária.- 3 improvements in the formulation of adhesives, such as: increased polymerization rate; decreased polymerization shrinkage; increased penetration of the adhesive into the tooth structure; and increasing its hydrophobic character so that it can become more resistant to hydrolysis caused by the water that comes from the dental pulp.

Os sistemas adesivos são compostos por três componentes fundamentais - o ácido, o prímer e a resina adesiva, que se utilizam de maneira diferente consoante o substrato seja o esmalte ou a dentina e consoante o tipo de sistema adesivo em questão. Deste modo, dependendo de como o ácido, o prímer e a resina adesiva interagem com o tecido dentário, os sistemas adesivos podem apresentar duas classificações diferentes, propostas por Van Meerbeek et al. em 2003: sistemas adesivos etch-and-rinse (ER) e sistemas adesivos self-etch (SE).Adhesive systems are made up of three fundamental components - acid, primer and adhesive resin, which are used differently depending on the substrate, whether enamel or dentin, and depending on the type of adhesive system in question. Thus, depending on how the acid, the primer and the adhesive resin interact with the dental tissue, adhesive systems can present two different classifications, proposed by Van Meerbeek et al. in 2003: etch-and-rinse (ER) adhesive systems and self-etch (SE) adhesive systems.

Os sistemas etch-and-rlnse (ER) podem ser aplicados em dois ou três passos enquanto que os self-etch (SE), na tentativa de simplificar a técnica adesiva, podem ser aplicados em dois passos ou num passo único através do conceito de all-in-one. No entanto, continuam a apresentar vantagens e desvantagens, isto é, o sistema etch-and-rinse (ER) acaba por apresentar maior eficácia quando o substrato dentário é o esmalte, porém, para a dentina o sistema selfetch (SE) acaba por aliar um conjunto de propriedades que melhoram o seu desempenho na dentina.The etch-and-rlnse (ER) systems can be applied in two or three steps while the self-etch (SE), in an attempt to simplify the adhesive technique, can be applied in two steps or in a single step through the concept of all-in-one. However, they continue to present advantages and disadvantages, that is, the etch-and-rinse (ER) system ends up being more effective when the dental substrate is enamel, however, for dentin the selfetch (SE) system ends up combining a set of properties that improve its performance in dentin.

- 4 Recentemente foi introduzida no mercado uma nova geração de adesivos que são chamados sistemas adesivos Universais. Estes sistemas têm a vantagem de, com o mesmo frasco, poderem ser utilizados tanto na estratégia de adesão etch-and-rínse (ER) como na estratégia self-etch (SE) aliando num só frasco o melhor dos dois sistemas, sendo uma opção muito versátil e atractiva para a maioria dos profissionais de saúde.- 4 Recently, a new generation of adhesives called Universal Adhesive Systems has been introduced onto the market. These systems have the advantage that, with the same bottle, they can be used both in the etch-and-rinse (ER) adhesion strategy and in the self-etch (SE) strategy, combining in a single bottle the best of both systems, being an option very versatile and attractive to most healthcare professionals.

Toxicidade dos adesivosToxicity of adhesives

A maioria das formulações dos sistemas dentários e das resinas compostas são polímeros constituídos por monómeros à base de metacrilatos. 0 glicidildimetacrilato de bisfenol A (doravante referido apenas como Bis-GMA) foi introduzido na década de 60 por Bowan e Rodriguez (1962) e tem sido, ao longo do tempo, o monómero mais utilizado como base dos adesivos e das resinas compostas, devido à sua capacidade de se difundir nos tecidos, bem como às boas propriedades físicas e mecânicas. No entanto, este monómero contém Bisfenol A;este composto tóxico, bastante utilizado nos plásticos, tem sido associado a inúmeros efeitos citotóxicos e actividade estrogénica.Most formulations of dental systems and composite resins are polymers made up of methacrylate-based monomers. Bisphenol A glycidyldimethacrylate (hereinafter referred to as Bis-GMA) was introduced in the 1960s by Bowan and Rodriguez (1962) and has been, over time, the most widely used monomer as a base for adhesives and composite resins, due to its ability to diffuse into tissues, as well as its good physical and mechanical properties. However, this monomer contains Bisphenol A; this toxic compound, widely used in plastics, has been associated with numerous cytotoxic effects and estrogenic activity.

Recentemente têm sido introduzidas no mercado novas resinas compostas sem Bis-GMA, denominadas de BPA- Free, utilizando na sua constituição monómeros alternativos de forma a oferecer opções potencialmente menos tóxicas aos doentes. No entanto, os sistemas adesivos não têm acompanhadoRecently, new composite resins without Bis-GMA, called BPA-Free, have been introduced on the market, using alternative monomers in their constitution in order to offer potentially less toxic options to patients. However, adhesive systems have not kept up.

- 5 esta crescente oferta, existindo uma lacuna no mercado de sistemas adesivos que não contenham Bis-GMA. Sem adesivos com estas caracteristicas torna-se difícil oferecer aos pacientes restaurações dentárias que sejam completamente livres deste monómero.- 5 this growing offer, there is a gap in the market of adhesive systems that do not contain Bis-GMA. Without adhesives with these characteristics, it is difficult to offer patients dental restorations that are completely free of this monomer.

PROBLEMAS TÉCNICOS RESOLVIDOSTECHNICAL PROBLEMS SOLVED

A crescente preocupação, com a segurança dos materiais e a procura de opções sempre mais biológicas é indiscutível, o que tem conduzido a uma procura também crescente, por parte dos pacientes dessas abordagens nos tratamentos de medicina dentária.The growing concern with the safety of materials and the search for ever more biological options is indisputable, which has also led to an increasing demand by patients for these approaches in dental treatments.

Na presente invenção, pretendeu-se produzir uma formulação para um sistema adesivo que não incluísse na sua composição o Bis-GMA. A grande inovação da presente invenção prende-se com a utilização do G-IEMA— dendrímero de segunda geração derivado do metacrilato de 2-isocianoetilo (IEMA) (doravante apenas referido como G-IEMA) como monómero de reticulação alternativo ao Bis-GMA. Desta forma, com a incorporação do G-IEMA na formulação de um novo sistema adesivo, obteve-se um adesivo dentário e livre de bisfenol A.In the present invention, it was intended to produce a formulation for an adhesive system that did not include Bis-GMA in its composition. The great innovation of the present invention is the use of G-IEMA - second generation dendrimer derived from 2-isocyanoethyl methacrylate (IEMA) (hereinafter referred to as G-IEMA) as an alternative crosslinking monomer to Bis-GMA. Thus, with the incorporation of G-IEMA in the formulation of a new adhesive system, a bisphenol A-free dental adhesive was obtained.

A escolha deste monómero dendrítico teve em consideração vários aspectos:The choice of this dendritic monomer took into account several aspects:

• a utilização crescente de dendrímeros na área da saúde;• the increasing use of dendrimers in healthcare;

• a sua estrutura em forma de estrela permite uma polimerização em oito extremidades, melhorando a taxa de conversão (polimerização) do adesivo e subsequente melhoria da adesão do sistema adesivo dentário;• its star-shaped structure allows for polymerization on eight ends, improving the conversion rate (polymerization) of the adhesive and subsequent improvement in the adhesion of the dental adhesive system;

• a polimerização ao ocorrer nas oito extremidades do monómero permite diminuir a contracção de polimerização comparativamente ao que acontece com os monómeros do tipo linear, como é o caso do Bis-GMA;• the polymerization occurring at the eight ends of the monomer makes it possible to reduce the polymerization shrinkage compared to what happens with linear monomers, such as Bis-GMA;

• a estrutura deste dendrimero estrelado poderá ajudar a preencher melhor os espaços entre as fibras de colagénio da dentina e dos túbulos dentinários, aumentando a penetração e posterior fixação do adesivo dentro da estrutura dentária.• the structure of this stellate dendrimer can help to better fill the spaces between the collagen fibers of the dentin and the dentinal tubules, increasing penetration and subsequent fixation of the adhesive within the tooth structure.

- 7 Da análise dos resultados obtidos com a formulação do adesivo da presente invenção, conclui-se que:- 7 From the analysis of the results obtained with the formulation of the adhesive of the present invention, it is concluded that:

• As elevadas taxas de polimerização obtidas, juntamente com os valores de contracção de polimerização semelhantes aos adesivos já encontrados comercialmente, possibilitam uma diminuição do fenómeno de microinfiltração e o aumento da longevidade das restaurações;• The high polymerization rates obtained, together with polymerization shrinkage values similar to adhesives already found commercially, enable a reduction in the microleakage phenomenon and an increase in the longevity of restorations;

• A utilização de dendrimeros, devido à sua estrutura química em forma de estrela, parece contribuir para melhorar a penetração e retenção micromecânica do adesivo no dente, contribuindo também para a diminuição da microinfiltração e para a obtenção de boas forças adesivas;• The use of dendrimers, due to their star-shaped chemical structure, seems to contribute to improving the penetration and micromechanical retention of the adhesive in the tooth, also contributing to the reduction of microleakage and to obtaining good adhesive strengths;

• A utilização do G-IEMA permitiu a obtenção de um sistema adesivo com propriedades físico-químicas e mecânicas melhoradas e/ou muito semelhantes aos sistemas adesivos comercialmente disponíveis e, simultaneamente, substituir o Bis-GMA, utilizado na maioria dos adesivos dentários. 0 sistema desenvolvido mostra potencial para ser, no AD2uro, comercializado e assim acompanhar a tendência do mercado em desenvolver materiais com menor toxicidade.• The use of G-IEMA allowed to obtain an adhesive system with improved physical-chemical and mechanical properties and/or very similar to commercially available adhesive systems, and simultaneously replace Bis-GMA, used in most dental adhesives. The developed system shows potential to be, in AD2uro, commercialized and thus follow the market trend in developing materials with lower toxicity.

pedido de patente com número de publicação WO2011/041677 A2, descreve formulações para um sistema adesivo dentário usadas para ligar materiais dentários a tecidos duros compreendendo uma mistura polimerizável de um ou mais compostos multifuncionais estáveis de baixa contração, cujos compostos são derivados do ácido metacrílico ou nomeadamente metacrilatos, de ligação dopatent application with publication number WO2011/041677 A2 describes formulations for a dental adhesive system used to bond dental materials to hard tissue comprising a polymerizable mixture of one or more stable multifunctional low shrinkage compounds, which compounds are derived from methacrylic acid or namely methacrylates, binding the

- 8 dente duro (esmalte ou dentina) a materiais restauradores dentários, e apresentam selamento marginal de alta qualidade entre o dente e o material, aderindo assim e melhorando a estabilidade da restauração. Esta formulação inclui o BisGMA como monómero polimerizável.- 8 hard tooth (enamel or dentin) to dental restorative materials, and feature a high quality marginal seal between the tooth and the material, thus adhering and improving the stability of the restoration. This formulation includes BisGMA as the polymerizable monomer.

pedido de patente com número de publicação EP 2873410 AI divulga uma composição adesiva dentária que inclui: (A) um monómero polimerizável que contém um grupo acidico e (B) um polímero dendrítico com elevado peso molecular. Sendo a reacção entre estes dois compostos a responsável pela melhoria na adesão e durabilidade do adesivo. A formulação divulgada neste pedido de patente não dá qualquer indicação da presença do G-IEMA, pelo contrário, o polímero dendrítico utilizado é estruturalmente muito diferente do G-IEMA, e um dos compostos possíveis de estarem presentes na formulação é precisamente o Bis-GMA. Esta formulação poderá também conter Bis-GMA, monómero que se pretende eliminar neste tipo de formulações para sistemas dentários.patent application with publication number EP 2873410 AI discloses a dental adhesive composition comprising: (A) a polymerizable monomer containing an acidic group and (B) a dendritic polymer with high molecular weight. The reaction between these two compounds is responsible for improving the adhesion and durability of the adhesive. The formulation disclosed in this patent application does not give any indication of the presence of G-IEMA, on the contrary, the dendritic polymer used is structurally very different from G-IEMA, and one of the possible compounds to be present in the formulation is precisely Bis-GMA . This formulation may also contain Bis-GMA, a monomer that is intended to be eliminated in this type of formulation for dental systems.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

É assim objecto da presente invenção uma nova formulação para um sistema adesivo dentário que não contem bisfenol A, mantendo e/ou melhorando as propriedades físicoquímicas e mecânicas dos adesivos comercialmente disponíveis.It is thus an object of the present invention a new formulation for a dental adhesive system that does not contain bisphenol A, maintaining and/or improving the physicochemical and mechanical properties of commercially available adhesives.

- 9 A presente invenção refere-se assim a uma nova formulação para um sistema adesivo dentário; assim, os diferentes componentes da formulação são armazenados num frasco único— compreendendo um sistema adesivo dentário e um monómero de reticulação dendritico de segunda geração.The present invention thus relates to a new formulation for a dental adhesive system; thus, the different components of the formulation are stored in a single vial—comprising a dental adhesive system and a second generation dendritic crosslinking monomer.

DESCRIÇÃO DAS FIGURASDESCRIPTION OF THE FIGURES

Figura 1 - representação das estruturas químicas do Bis-GMA (A) e do G-IEMA (B) , sendo visível a estrutura linear e a estrutura dendrítica de cada composto, respectivamente.Figure 1 - representation of the chemical structures of Bis-GMA (A) and G-IEMA (B) , showing the linear structure and dendritic structure of each compound, respectively.

Figura 2 - representa as principais etapas da síntese do GIEMA (a síntese foi efectuada a partir dos procedimentos já descritos na literatura por Yu B., et al, 2014)Figure 2 - represents the main stages of the GIEMA synthesis (the synthesis was carried out from the procedures already described in the literature by Yu B., et al, 2014)

Figura 3 - representa o espectro FTIR (Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier) do G-IEMAFigure 3 - represents the FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) spectrum of the G-IEMA

Figura 4 - representa o espectro de ¹H-RMN (Ressonância magnética nuclear de protão) do G-IEMA de cada adesivo A, B, C, D, E F, G , J sendo A, B - Adesiso Dentário (ADI) com l,3pm de espessura de camada híbrida (HL); C, D - Adesivo dentário 2 (AD2); E, F - AE1 com 12,3 pm de espessura HL; G-J - AE2 com ll,2pm de espessura HL e tags de resina (RT) com 18,2pm de comprimento e I e I' correspondem, respetivamente aos sinais dos dois protões olefínicos terminais do G-IEMA. Figura 5 - representa a taxa de polimerização ou conversão (DBG) de cada adesivo após incidência de 60 seg de luz. SendoFigure 4 - represents the ¹ H-NMR (Proton Nuclear Magnetic Resonance) spectrum of the G-IEMA of each adhesive A, B, C, D, EF, G , J where A, B - Dental Adhesive (ADI) with l .3µm hybrid layer thickness (HL); C, D - Dental adhesive 2 (AD2); E, F - AE1 12.3 µm thick HL; GJ - AE2 with 11.2pm thick HL and resin tags (RT) with 18.2pm in length and I and I' correspond, respectively, to the signals of the two terminal olefinic protons of G-IEMA. Figure 5 - represents the polymerization or conversion rate (DBG) of each adhesive after an incidence of 60 sec of light. Being

ADI e AD2 adesivos disponíveis comercialmente e com a presença de Bis-GMA e AE1 e AE2 são os adesivos da presente invenção, sendo ο ΑΕΙ o adesivo de controlo.ADI and AD2 commercially available adhesives and with the presence of Bis-GMA and AE1 and AE2 are the adhesives of the present invention, being ο ΑΕΙ the control adhesive.

Figura 6a e 6b - representam as imagens obtidas porFigure 6a and 6b - represent the images obtained by

- ίο microscopia SEM da interface de ligação dos adesivos testados quando o ER foi aplicado. Foram utilizadas ampliações de- ίο SEM microscopy of the bonding interface of the adhesives tested when the ER was applied. Enhancements of

500X (A, C, E, G, I) e 2000x (B, D, F, H, J) . A, B - ADI com ll,3pm de espessura de camada híbrida (HL); C, D - AD2; E, F - AE1 com 12,3 pm de espessura HL; G-J - AE2 com ll,2pm de espessura HL e tags de resina (RT) com 18,2pm de comprimento. RC - resina composta; D - dentina; HL - camada híbrida; RT500X (A, C, E, G, I) and 2000x (B, D, F, H, J). A, B - ADI with 11.3 µm hybrid layer thickness (HL); C, D - AD2; E, F - AE1 12.3 µm thick HL; G-J - AE2 ll.2pm thick HL and resin tags (RT) 18.2pm long. RC - composite resin; D - dentin; HL - hybrid layer; RT

- tags de resina; LRT - tags de resina lateral.- resin tags; LRT - side resin tags.

Figura 7 - Microscopias SEM da interface de ligação dos adesivos testados quando SE foi aplicado. Ampliação de 500X (A, C, E, G) e 2000x (B, D, F) foram utilizados. A, B - ADI; C, D - AD2; E, F - AE1; G - AE2. RC - resina composta; D dentina; HL - camada híbrida; RT - tags de resina; LRT - tags de resina lateral.Figure 7 - SEM microscopy of the bonding interface of the adhesives tested when SE was applied. 500X (A, C, E, G) and 2000x (B, D, F) magnifications were used. A, B - ADI; C, D - AD2; E, F - AE1; G - AE2. RC - composite resin; D dentin; HL - hybrid layer; RT - resin tags; LRT - side resin tags.

No âmbito da presente invenção, Tags de resina são prolongamentos de resina adesiva que ficam polimerizados dentro do tecido dentário. Quanto em maior número e mais longos forem os prolongamentos maior a penetração do adesivo, permitindo uma melhor adesão micromecânica ao dente.Within the scope of the present invention, Resin Tags are extensions of adhesive resin that are polymerized within the dental tissue. The greater the number and the longer the extensions, the greater the penetration of the adhesive, allowing for better micromechanical adhesion to the tooth.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

A presente invenção refere-se a uma nova formulação para um sistema adesivo dentário, isto é, um adesivo que se enquadra no tipo de adesivos mais recentes e mais versáteis que podem ser utilizados segundo dois protocolos de aplicação: etch-and- rinse (ER) e self-etch (SE). O sistema adesivo da presente invenção será aplicado no dente (esmalteThe present invention refers to a new formulation for a dental adhesive system, that is, an adhesive that fits the most recent and most versatile type of adhesive that can be used according to two application protocols: etch-and-rinse (ER ) and self-etch (SE). The adhesive system of the present invention will be applied to the tooth (enamel

- 11 e/ou dentina) e servirá como adesivo de ligação entre o dente e uma resina composta, possibilitando realizar uma restauração dentária, tal como os demais sistemas adesivos existentes actualmente. 0 sistema adesivo dentário que contém a formulação da presente invenção poderá ainda ser aplicado em dois tipos de substrato dentário: esmalte e dentina. 0 sistema adesivo dentário da presente invenção não inclui na sua composição o Bis-GMA, sendo por isso um produto que é potencialmente inócuo, eliminado-se os efeitos tóxicos associados à exposição ao bisfenol A , nomeadamente o efeito estrogénico, por ex, apresentando deste modo uma toxidade mais reduzida face aos adesivos dentários que contêm o BisGMA.- 11 and/or dentin) and will serve as a bonding adhesive between the tooth and a composite resin, making it possible to carry out a dental restoration, just like the other currently existing adhesive systems. The dental adhesive system containing the formulation of the present invention may also be applied on two types of dental substrate: enamel and dentin. The dental adhesive system of the present invention does not include Bis-GMA in its composition, and is therefore a potentially innocuous product, eliminating the toxic effects associated with exposure to bisphenol A, namely the estrogenic effect, e.g. thus a lower toxicity compared to dental adhesives containing BisGMA.

Para chegar à formulação do sistema adesivo dentário da presente invenção foi necessário efetuar a síntese química do G-IEMA, uma vez que o mesmo não está comercialmente disponível. A síntese deste monómero dendrítico encontra-se descrita abaixo, tendo tido a base da sua síntese na literatura existente. 0 G-IEMA foi posteriormente utilizado como monómero de reticulação da formulação da presente invenção.To arrive at the formulation of the dental adhesive system of the present invention, it was necessary to carry out the chemical synthesis of G-IEMA, since it is not commercially available. The synthesis of this dendritic monomer is described below, having its synthesis based on the existing literature. G-IEMA was later used as the crosslinking monomer of the formulation of the present invention.

A este monómero de reticulação dendítrico de segunda geração foram adicionados outros compostos, tendo por base o conhecimento da composição de outros adesivos comercialmente disponíveis, tais como restantes monómeros funcionais, agentes de copolimerização, iniciadores da reacção de polimerização, água e álcool, que foram adquiridos comercialmente.To this second generation dendritic crosslinking monomer, other compounds were added, based on the knowledge of the composition of other commercially available adhesives, such as remaining functional monomers, copolymerization agents, polymerization reaction initiators, water and alcohol, which were purchased commercially.

Após terem-se encontrado as % ideais para cadaAfter having found the ideal % for each

- 12 componente da formulação, os diferentes componentes foram misturados num frasco de plástico completamente opaco, obtendo-se um liquido viscoso de coloração amarelada.- 12 component of the formulation, the different components were mixed in a completely opaque plastic bottle, obtaining a viscous liquid with a yellowish color.

Síntese química do dendrimero G-IEMA (monómero de reticulação dendrítico que está compreendido na formulação do sistema adesivo da presente invenção)Chemical synthesis of G-IEMA dendrimer (dendritic crosslinking monomer that is comprised in the formulation of the adhesive system of the present invention)

A síntese deste monómero foi realizada pelos inventores da presente invenção e tendo como base a descrição da sua síntese a literatura existente e relacionada. Foram, no entanto, introduzidas pequenas alterações aos procedimentos experimentais já descritos por forma a optimizar e condições de trabalho e graus de pureza do composto final tendo em visa o objectivo proposto na presente invenção. A síntese foi efectuada a partir dos procedimentos já descritos na literatura por Yu B., et al, 2014.The synthesis of this monomer was carried out by the inventors of the present invention and based on the description of its synthesis in the existing and related literature. However, small changes were introduced to the experimental procedures already described in order to optimize the working conditions and purity grades of the final compound, having in mind the objective proposed in the present invention. The synthesis was carried out from the procedures already described in the literature by Yu B., et al, 2014.

Primeiramente o monómero PETA (Figura 2 - tetraacrilato de pentaeritritol) foi purificado por cromatografia em coluna. 0 produto foi isolado com um rendimento de 42%, apresentando as seguintes bandas de FTIR (Fourier Transform infrared spectroscopy): u(cm-l), 1721 v(C=0, éster), 1634 v(C=C, alceno/alifático), 1407 δ (CH, alceno), 1165 v (C-O, éster), 806 γ (CH, alceno) . A análise do composto por ressonância magnética nuclear de protão revelou os seguintes picos: 1HNMR6,44 (m, 4H, trans CH=CH2); 6,14 (m, 8H, CH2=CH); 5,88 (m, 4H, cis CH=CH2); 4,32 (s, 8H, CCH2O). Em seguida, foiFirst the PETA monomer (Figure 2 - pentaerythritol tetraacrylate) was purified by column chromatography. The product was isolated with a yield of 42%, showing the following FTIR (Fourier Transform infrared spectroscopy) bands: u(cm-1), 1721 v(C=0, ester), 1634 v(C=C, alkene/ aliphatic), 1407 δ (CH, alkene), 1165 v (CO, ester), 806 γ (CH, alkene) . Analysis of the compound by proton nuclear magnetic resonance revealed the following peaks: 1HNMR6.44 (m, 4H, trans CH=CH2); 6.14 (m, 8H, CH2=CH); 5.88 (m, 4H, cis CH=CH2); 4.32 (s, 8H, CCH2O). then it was

- 13 sintetizado o composto G-(OH) com rendimento de 40%. Este composto foi obtido como um óleo incolor e com o seguinte espectro de FTIR: v(cm-l): 3222 v(O-H, álcool), 1711 v(C=O, éster), 1403 δ(OH, álcool), 1110 v(C-O, éster), 1066 v(C-O, álcool), e apresentando o seguinte ¹H-NMR: 3,76 (d,8H,CCH₂O); 3,66 (t, 16H, CH₂CH₂OH) ; 2,84 (t, 8H, COCH₂CH₂N) ; 2,76 (t, 16H, NCH₂CH₂OH) ; 2,58 (t, 8H, COCH₂CH₂).- 13 compound G-(OH) is synthesized in 40% yield. This compound was obtained as a colorless oil and with the following FTIR spectrum: v(cm-l): 3222 v(OH, alcohol), 1711 v(C=O, ester), 1403 δ(OH, alcohol), 1110 (CO, ester), 1066 (CO, alcohol), and having the following ¹ H-NMR: 3.76 (d, 8H, CCH ₂ O); 3.66 (t, 16H, CH ₂ CH ₂ OH); 2.84 (t, 8H, COCH ₂ CH ₂ N); 2.76 (t, 16H, NCH ₂ CH ₂ OH); 2.58 (t, 8H, COCH ₂ CH ₂ ).

Seguidamente, o G-IEMA foi sintetizado com um rendimento de 40% a partir do seu percursor G-(OH) (Fig. 2) . O produto obtido apresentou-se como um óleo transparente que foi posteriormente purificado por cromatografia em coluna e cromatografia preparativa em camada fina de forma a isolar a fração correspondente ao G-IEMA com elevado grau de pureza. A caracterização do produto e o seu grau de pureza foram avaliados por FTIR e confirmados por ¹H-RMN (Ressonância Magnética Nuclear de protão) . FTIR: v(cm-l) : 3355 v(N-H, amide), 2956 v(C-H, alifático), 1713 v(0=0, éster), 1636 v(C=C, alifático/alceno), 1544 δ (N-H, amide), 1453 δ(CH, alceno), 1158, v(C-O, éster), 942 δ(CH, alifático/alceno). 1H-NMR: 6,13 (s, 8H, trans, CH2=CH(CH3)CO); 5,53 (s,8H, cis, CH₂=C (CH₃) CO) ; 4,16 (t, 16H, CH₂CH₂OCOC (CH₃) =CH₂) ; 4.07 (t, 16H, NCH₂CH₂OCONH) ; 3,67 (s, 8H, CCH₂O-); 3,50 (t, 16H,Thereafter, G-IEMA was synthesized in 40% yield from its precursor G-(OH) (Fig. 2). The product obtained was a clear oil which was further purified by column chromatography and preparative thin layer chromatography in order to isolate the fraction corresponding to G-IEMA with a high degree of purity. The characterization of the product and its degree of purity were evaluated by FTIR and confirmed by ¹ H-NMR (Proton Nuclear Magnetic Resonance). FTIR: v(cm-l) : 3355 v(NH, amide), 2956 v(CH, aliphatic), 1713 v(0=0, ester), 1636 v(C=C, aliphatic/alkene), 1544 δ ( NH, amide), 1453 δ(CH, alkene), 1158, v(CO, ester), 942 δ(CH, aliphatic/alkene). 1H-NMR: 6.13 (s, 8H, trans, CH2=CH(CH3)CO); 5.53 (s,8H, cis, CH ₂ =C(CH ₃ ) CO); 4.16 (t, 16H, CH ₂ CH ₂ OCOC (CH ₃ ) =CH ₂ ); 4.07 (t, 16H, NCH ₂ CH ₂ OCONH); 3.67 (s, 8H, CCH ₂ O-); 3.50 (t, 16H,

HNCH₂CH₂OOC) ; 3,29 (s, 8H, CCH₂OCO); 2,77 (8H, t, OCOCH₂CH₂N) ; 2,56 (1 6H, t, 8 (NCH₂CH₂OOCNH) ) ; 2,41 (t,8H, 4 (CH₂OOCCH₂CH₂N) ) ; 1,88 (s, 24H, CH₂=C (CH₃) CO) .HNCH ₂ CH ₂ COO); 3.29 (s, 8H, CCH ₂ OCO); 2.77 (8H, t, OCOCH ₂ CH ₂ N); 2.56 (16H, t, 8 (NCH ₂ CH ₂ OOCNH)); 2.41 (t,8H, 4(CH ₂ OOCCH ₂ CH ₂ N)); 1.88 (s, 24H, CH ₂ =C(CH ₃ ) CO).

- 14 Após a síntese do monómero G-IEMA foram adicionados os restantes constituintes da formulação que será utilizada no sistema adesivo dentário.- 14 After the synthesis of the G-IEMA monomer, the remaining constituents of the formulation that will be used in the dental adhesive system were added.

Serão adicionados, especificamente por esta ordem ao G-IEMA, UDMA: uretano dimetacrilato; HPDPI:Specifically in that order will be added to the G-IEMA, UDMA: urethane dimethacrylate; HPDPI:

dlfenilíodoníumhexafluorofosfato; BDA: etil-4dimetilamínobenzoato; HEMA: hidroxietil metacrilato; TEGDMA: 1,1O-decametileno glicol dimetacrilato i; 10-MDP: 10metaacríloxideci1 dihidrogeno fosfato; CQ: camforquinona, água e etanol.diphenyliodoniumhexafluorophosphate; BDA: ethyl-4-dimethylaminobenzoate; HEMA: hydroxyethyl methacrylate; TEGDMA: 1,10-decamethylene glycol dimethacrylate i; 10-MDP: 10metaacryloxidecyl dihydrogen phosphate; CQ: camphorquinone, water and ethanol.

Esta adição deverá ocorrer especificamente pela ordem referida, mais concretamente o iniciador, como a camforquinona, que deve ser o último a ser adicionado para não promover a iniciação de reações competitivas enquanto se procede à mistura dos componentes. De qualquer modo, a técnica experimental deverá ocorrer sempre da mesma forma para que não sejam introduzidas mais variáveis a serem controladas.This addition should occur specifically in the order mentioned, more specifically the initiator, such as camphorquinone, which should be the last to be added so as not to promote the initiation of competitive reactions while mixing the components. In any case, the experimental technique must always occur in the same way so that no more variables to be controlled are introduced.

Para testar a eficácia da formulação da presente invenção foram incluídos vários testes físico-químicos e mecânicos de acordo com procedimentos experimentais descritos na literatura. Os resultados obtidos foram comparados com dois sistemas adesivos dentários e disponíveis comercialmente e com o sistema adesivo dentário experimental de controlo formulado pelos inventores. Este sistema adesivo experimental de controlo apresentaTo test the effectiveness of the formulation of the present invention, several physical-chemical and mechanical tests were included in accordance with experimental procedures described in the literature. The results obtained were compared with two commercially available dental adhesive systems and with the experimental control dental adhesive system formulated by the inventors. This experimental adhesive control system features

- 15 exatamente a mesma composição do adesivo inovador no entanto, em vez do dendrimero G-IEMA, contém Bis-GMA em igual percentagem.- 15 exactly the same composition as the innovative adhesive, however, instead of dendrimer G-IEMA, it contains Bis-GMA in equal percentage.

A caracterização físico-química destes sistemas adesivos foi efetuada de acordo com procedimentos descritos na literatura, e consistiu em:The physical-chemical characterization of these adhesive systems was carried out according to procedures described in the literature, and consisted of:

• determinar o pH de cada sistema adesivo em análise através de equipamentos de alta precisão e devidamente calibrados (Crison Basic 20 (Crison Instruments, Barcelona, Spain);• determine the pH of each adhesive system under analysis using highly accurate and properly calibrated equipment (Crison Basic 20 (Crison Instruments, Barcelona, Spain);

• medir as taxas de polimerização/conversão através dos espectros de FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy, spectrometer Spectrum 65 from Perkin-Elmer (Massachusetts, USA) ;• measure the polymerization/conversion rates using FTIR spectra (Fourier Transform Infrared Spectroscopy, Spectrum 65 spectrometer from Perkin-Elmer (Massachusetts, USA);

• medir a contracção de polimerização através de um kit de determinação de densidades (Mettler Toledo X, Mettler Instrument Co.,Highstone, NJ, USA).• measure polymerization shrinkage using a density determination kit (Mettler Toledo X, Mettler Instrument Co., Highstone, NJ, USA).

• medir a taxa de absorção e solubilidade em água através dos procedimentos descritos na norma ISO4049.• measure the absorption rate and water solubility using the procedures described in the ISO4049 standard.

Foram posteriormente efetuados testes de adesão para quantificar as forças adesivas à dentina, segundo os dois protocolos de aplicação, etch-and-rínse e self-etch (também descritos em baixo). Os testes de adesão foram efectuados através de ensaios de microtracção numa máquina de teste universal (Shimadzu AG-50kNI SD MS, Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan) e as forças adesivas foram obtidas em Mpa.Adhesion tests were subsequently carried out to quantify the bond strengths to dentin, according to the two application protocols, etch-and-rinse and self-etch (also described below). Adhesion tests were carried out by microtensile tests on a universal testing machine (Shimadzu AG-50kNI SD MS, Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan) and adhesive strengths were obtained in Mpa.

- 16 De forma a avaliar o grau de penetração do adesivo dentro do dente, a camada híbrida formada e os tags de resina (indispensáveis para existir uma boa adesão), o interface adesivo foi também avaliado através da microscopia electrónica (FEG-SEM JEOL, model JSM7001F, Tokyo, Japan), conforme as figuras 6 e 7 do presente pedido de patente.- 16 In order to assess the degree of penetration of the adhesive inside the tooth, the hybrid layer formed and the resin tags (indispensable for good adhesion), the adhesive interface was also evaluated using electron microscopy (FEG-SEM JEOL, model JSM7001F, Tokyo, Japan), according to figures 6 and 7 of the present patent application.

OBJETOS DA INVENÇÃOOBJECTS OF THE INVENTION

Constitui um primeiro objeto da invenção uma formulação para um sistema adesivo dentário que compreende um monómero de reticulação dendrítico de segunda geração com pelo menos oito extremidades.A first object of the invention is a formulation for a dental adhesive system comprising a second generation dendritic crosslinking monomer with at least eight ends.

A estrutura dendrítica deste tipo de monómeros permite que a polimerização seja mais eficaz, dado o número de pontos onde esta poderá ocorrer, ou seja, existem pelo menos oito extremidades onde é possível ocorrer polimerização. Deste modo a taxa de conversão (polimerização) do adesivo é melhorada, levando a uma durabilidade maior da restauração dentária.The dendritic structure of this type of monomers allows the polymerization to be more efficient, given the number of points where it can occur, that is, there are at least eight ends where polymerization is possible. In this way the conversion rate (polymerization) of the adhesive is improved, leading to a greater durability of the dental restoration.

Além disso, a polimerização ao ocorrer nas oito extremidades do monómero de reticulação permite diminuir a contracção de polimerização comparativamente com o que acontece com os monómeros do tipo linear, como é o caso do Bis-GMA.Furthermore, the polymerization occurring at the eight ends of the crosslinking monomer makes it possible to reduce the polymerization shrinkage compared to what happens with linear monomers, as is the case with Bis-GMA.

- 17 A estrutura deste dendrimero (o monómero de reticulação - G-IEMA) permite preencher mais eficientemente os espaços entre as fibras de colagénio da dentina e os túbulos dentinários, aumentando deste modo a penetração e posterior fixação do adesivo dentro da estrutura dentária.- 17 The structure of this dendrimer (the crosslinking monomer - G-IEMA) makes it possible to more efficiently fill the spaces between the dentin collagen fibers and the dentinal tubules, thus increasing the penetration and subsequent fixation of the adhesive within the tooth structure.

Num modo de realização preferido a formulação da presente invenção contém o monómero de reticulação dendritico de segunda geração com pelo menos oito extremidades - o GIEMA- derivado do metacrilato de 2- isocianatoetilo.In a preferred embodiment the formulation of the present invention contains the second generation dendritic crosslinking monomer with at least eight ends - the GIEMA - derived from 2-isocyanatoethyl methacrylate.

Com a utilização deste monómero de reticulação dendritico de segunda geração (o G-IEMA) é , eliminam-se os efeitos tóxicos associados à exposição ao Bisfenol A, isto é, o efeito estrogénico, por ex, assim este sistema apresentará toxidade reduzida face aos sistemas que contêm Bis-GMA, sendo que a utilização do G-IEMA neste tipo de sistemas adesivos dentários apresenta esta mais valia, não comprometendo em simultâneo a eficácia do sistema adesivo e até melhorando certos parâmetros essenciais para a sua durabilidade, como a força adesiva à dentina, face aos sistemas adesivos dentários conhecidos.With the use of this second generation dendritic crosslinking monomer (G-IEMA) the toxic effects associated with exposure to Bisphenol A are eliminated, i.e. the estrogenic effect, eg, this system will present reduced toxicity compared to systems that contain Bis-GMA, and the use of G-IEMA in this type of dental adhesive systems presents this added value, not compromising at the same time the effectiveness of the adhesive system and even improving certain essential parameters for its durability, such as adhesive strength to dentin, compared to known dental adhesive systems.

Num modo de realização preferido a formulação da presente invenção compreende ainda UDMA uretano dimetacrilato como monómero de reticulação ou cross-linking; HPDPI: difeniliodoniumhexafluorofosfato como monómero de reticulação ou cross-linking; BDA:In a preferred embodiment the formulation of the present invention further comprises UDMA urethane dimethacrylate as a cross-linking or cross-linking monomer; HPDPI: diphenyliodoniumhexafluorophosphate as a cross-linking or cross-linking monomer; PDA:

etil-4- 18 dimetilaminobenzoato como co-iniciador químico da reação de polimerização; HEMA: hidroxietil metacrilato como monómero de reticulação ou cross-linking; TEGDMA: 1,1O-decametileno glicol dimetacrilato como monómero de reticulação ou crosslinking ; 10-MDP: 1O-metaacriloxidecil dihidrogeno fosfato como monómero funcional; CQ: camforquinona como iniciador químico da reação de polimerização/fotoiniciador, água e etanol que serão os solventes.ethyl-4-18 dimethylaminobenzoate as chemical co-initiator of the polymerization reaction; HEMA: hydroxyethyl methacrylate as a cross-linking or cross-linking monomer; TEGDMA: 1,10-decamethylene glycol dimethacrylate as a crosslinking or crosslinking monomer; 10-MDP: 1O-methacryloxidecyl dihydrogen phosphate as a functional monomer; CQ: camphorquinone as the chemical initiator of the polymerization reaction/photoinitiator, water and ethanol which will be the solvents.

Noutro modo de realização preferido a formulação da presente invenção apresenta as seguintes percentagens dos seus constituintes e em massa:In another preferred embodiment, the formulation of the present invention has the following percentages of its constituents and by mass:

15-17% de G-IEMA;15-17% G-IEMA;

5-10% de UDMA;5-10% UDMA;

1,5-2% de HDPPI;1.5-2% HDPPI;

1-1,5% de BDA;1-1.5% BDA;

15-25% de HEMA;15-25% HEMA;

5-7% de TEGDMA;5-7% TEGDMA;

5-10% de 10-MDP;5-10% 10-MDP;

10-12% de água;10-12% water;

23-28% de etanol; e23-28% ethanol; and

1-1,5% de CQ.1-1.5% QC.

Constitui outro objecto da presente invenção um processo de obtenção da formulação descrita anteriormente e que compreende os seguintes passos:Another object of the present invention is a process for obtaining the formulation described above and comprising the following steps:

a) Síntese química do monómero de reticulação dendrítico de segunda geração, G-IEMA;a) Chemical synthesis of the second generation dendritic crosslinking monomer, G-IEMA;

b) Adição dos restantes compostos ao G-IEMA sintetizado no passo a), num frasco de plástico e completamente opaco;b) Addition of the remaining compounds to the G-IEMA synthesized in step a), in a completely opaque plastic bottle;

c) Agitação da mistura numa placa de agitação entre 5 a 10 s, até se obter uma mistura homogénea;c) Stir the mixture on a stir plate for between 5 to 10 s, until a homogeneous mixture is obtained;

d) Armazenamento da mistura, abrigo da luz, em frasco devidamente rolhado, à temperatura entre os 4^o e os 8°C.d) storing the mixture, protected from light, properly stoppered in a flask at temperature between 4 and 8 ° C.

Num modo de realização preferido o processo de obtenção da formulação da presente invenção os compostos são adicionados especificamente pela seguinte ordem: G-IEMA, UDMA, HPDPI, BDA, HEMA, TEGDMA, 10-MDP, água, etanol e CQ.In a preferred embodiment the process for obtaining the formulation of the present invention the compounds are specifically added in the following order: G-IEMA, UDMA, HPDPI, BDA, HEMA, TEGDMA, 10-MDP, water, ethanol and QC.

A ordem dos diversos componentes visa numa primeira abordagem a criação de uma metodologia para não haver diferenças nas várias formulações. Por outro lado, considera-se a consistência de cada componente e a sua função na formulação. A camforquinona sendo um iniciador químico da reação de polimerização/fotoiniciador e reagindo à luz será a última a ser adicionada de forma a que o frasco opaco seja imediatamente rolhado evitando-se assim a polimerização do adesivo. Os solventes apresentam elevada volatilidade também serão adicionados no fim do processo, contribuindo para a dissolução dos restantes componentes mais viscosos.The order of the different components aims, in a first approach, to create a methodology so that there are no differences in the various formulations. On the other hand, the consistency of each component and its role in the formulation are considered. Camphorquinone being a chemical initiator of the polymerization/photoinitiator reaction and reacting to light will be the last to be added so that the opaque vial is immediately stoppered, thus avoiding polymerization of the adhesive. Solvents with high volatility will also be added at the end of the process, contributing to the dissolution of the remaining more viscous components.

- 20 É ainda objecto da presente um sistema adesivo dentário, que compreende a formulação descrita.- 20 It is also the object of the present a dental adhesive system, which comprises the described formulation.

Num modo de realização preferido o sistema adesivo dentário da presente invenção apresenta um pH entre 1,90 e 3,50 .In a preferred embodiment, the dental adhesive system of the present invention has a pH between 1.90 and 3.50.

Um pH entre 1,90 e 3,50 é ideal de forma a que exista uma boa adesão micro-mecânica e química. Isto é, por um lado o adesivo com este pH provoca uma desmineralização do tecido dentário suficiente para dissolver a camada de detritos que se forma quando instrumentamos o dente com brocas criando microporosidades no esmalte e abertura dos túbulos da dentina para permitir a penetração do adesivo para dentro do dente, ficando lá retido após a sua polimerização (adesão micromecanica) . Por outro lado, este valor de pH permite ainda deixar algum conteúdo de cálcio imprescindível para formar um reforço na adesão micromecânica que ocorre pela ligação química do monómero deA pH between 1.90 and 3.50 is ideal so that there is good micro-mechanical and chemical adhesion. That is, on the one hand, the adhesive at this pH causes a demineralization of the dental tissue sufficient to dissolve the layer of debris that forms when we instrument the tooth with drills, creating microporosities in the enamel and opening the dentin tubules to allow penetration of the adhesive to inside the tooth, remaining there after its polymerization (micromechanical adhesion) . On the other hand, this pH value still allows to leave some essential calcium content to form a reinforcement in the micromechanical adhesion that occurs by the chemical bonding of the monomer of

10-mdp presente no adesivo e o cálcio do dente (adesão química).10-mdp present in the adhesive and tooth calcium (chemical adhesion).

Noutro modo de realização preferido o sistema adesivo dentário apresenta uma taxa de polimerização entre 70-85%.In another preferred embodiment the dental adhesive system has a polymerization rate between 70-85%.

Veja-se que os sistemas adesivos comercialmente disponíveis e que contêm Bis-GMA apresentam taxas deNote that commercially available adhesive systems containing Bis-GMA have rates of

- 21 polimerização entre 37 e 56% (Tabela 1 - AE1 (adesivo experimental de controlo) VS ADI e AD2 - adesivos comercialmente disponíveis).- 21 polymerization between 37 and 56% (Table 1 - AE1 (control experimental adhesive) VS ADI and AD2 - commercially available adhesives).

Os testes foram realizados sob as mesmas condições e com os mesmos constituintes, pelo que poderemos concluir que a presença do G-IEMA e a sua estrutura dentrítica será a responsável por este aumento da taxa de polimerização.The tests were carried out under the same conditions and with the same constituents, so we can conclude that the presence of G-IEMA and its dendritic structure will be responsible for this increase in the polymerization rate.

Ainda num modo de realização preferido o sistema adesivo dentário da presente invenção apresenta uma taxa de contração de polimerização (alteração/diminuição do tamanho que o adesivo sofre após a sua polimerização dentro do tecido dentário) entre 9-12%. Se contrair demasiado pode levar a fractura adesiva e consequente falha da restauração. Poderemos inferir igualmente que a presença do G-IEMA é o responsável por esta taxa de contração baixa.In a still preferred embodiment, the dental adhesive system of the present invention has a polymerization shrinkage rate (change/decrease in size that the adhesive undergoes after its polymerization within the dental tissue) between 9-12%. Contracting too much can lead to adhesive fracture and consequent failure of the restoration. We can also infer that the presence of the G-IEMA is responsible for this low contraction rate.

Noutro modo de realização preferido o sistema adesivo dentário de acordo com a presente invenção apresenta uma taxa de absorção de água entre 160-215%.In another preferred embodiment the dental adhesive system according to the present invention has a water absorption rate between 160-215%.

Ainda num modo de realização preferencial o sistema adesivo dentário apresenta uma solubilidade em água entre 75-85%.Still in a preferred embodiment, the dental adhesive system has a solubility in water between 75-85%.

Poderemos concluir face à tabela 1 que a presença deste monómero dentrítico de segunda geração, O G-IEMA,We can conclude from table 1 that the presence of this second-generation dendritic monomer, G-IEMA,

- 22 nestes sistemas adesivos dentários em substituição do usualmente utilizado Bis-GMA, não compromete os valores relevantes da absorção e solubilidade em água.- 22 in these dental adhesive systems, replacing the commonly used Bis-GMA, it does not compromise the relevant values of absorption and solubility in water.

Ainda num modo preferencial da presente invenção o sistema adesivo dentário apresenta forças adesivas à dentina após 24 h de aplicação do sistema adesivo entre 29, 6 e 37 Mpa quando a aplicação é do tipo etch-and-rínse (ER) e entre 25,6 e 30,2 Mpa quando a aplicação é do tipo self-etch (SE).Still in a preferred mode of the present invention, the dental adhesive system presents adhesive strength to the dentin after 24 h of application of the adhesive system between 29, 6 and 37 Mpa when the application is of the etch-and-rinse (ER) type and between 25.6 and 30.2 Mpa when the application is self-etch (SE).

Sendo estes valores de forças adesivas melhorados face aos testes realizados (conforme valores referidos na tabela 2).These values of adhesive strength being improved compared to the tests performed (according to values referred in table 2).

O sistema adesivo dentário da presente invenção apresenta taxas de conversão superiores às dos sistemas adesivos dentários comercialmente disponíveis e boas propriedades mecânicas quando aplicado na dentina.The dental adhesive system of the present invention has higher conversion rates than commercially available dental adhesive systems and good mechanical properties when applied to dentin.

O sistema adesivo dentário é igualmente um sistema adesivo inovador uma vez que contém um monómero de reticulação dendrítico na sua formulação que além de conferir as propriedades explicadas anteriormente, não contém bisfenol A ao contrário do monómero usualmente utilizado nos adesivos comerciais (o Bis-GMA), possibilitando assim reduzir o potencial citotoxico que este tipo de materiais apresenta.The dental adhesive system is also an innovative adhesive system since it contains a dendritic crosslinking monomer in its formulation which, in addition to conferring the properties explained above, does not contain bisphenol A, unlike the monomer commonly used in commercial adhesives (Bis-GMA) , thus making it possible to reduce the cytotoxic potential that this type of material presents.

- 23 PARTE EXPERIMENTAL- 23 EXPERIMENTAL PART

Para cada exemplo abaixo descrito da formulação para um sistema adesivo dentário da presente invenção foi sempre formulado igualmente uma formulação para um sistema adesivo experimental de controlo (AE1) que apresenta exactamente a mesmacomposição que o sistema adesivo experimental (AE2) à excepção do G-IEMA que foi substituído em igual quantidade pelo Bis-GMA. Só desta forma é possível comparar os resultados e avaliar se o G-IEMA poderá ser utilizado em alternativa ao Bis-GMA.For each example described below of the formulation for a dental adhesive system of the present invention, a formulation for an experimental control adhesive system (AE1) was always equally formulated which has exactly the same composition as the experimental adhesive system (AE2) with the exception of G-IEMA which was replaced in equal quantity by Bis-GMA. Only in this way is it possible to compare the results and assess whether G-IEMA can be used as an alternative to Bis-GMA.

EXEMPLO 1EXAMPLE 1

Foram preparadas duas formulações para sistemas adesivos dentários:- a formulação designada como AE2 (que contém o GIEMA) e a formulação AE1 (que contém Bis-GMA). Para cada uma delas foram efectuadas pesagens da quantidade relativa de cada componente (em massa) e misturados num frasco opaco pela ordem a baixo indicada:Two formulations were prepared for dental adhesive systems:- the formulation designated as AE2 (which contains GIEMA) and the formulation AE1 (which contains Bis-GMA). For each of them, the relative amount of each component was weighed (by mass) and mixed in an opaque flask in the order indicated below:

Adesivos Stickers AE2 AE2 AE1 AE1 Ordem de adição order of addition Componentes Components Quantidade The amount Componente s Component s Quantidade The amount 1° 1st G-IEMA G-IEMA 15 15 Bis-GMA Bis-GMA 15 15 2^o 2 ^the UDMA UDMA 10 10 UDMA UDMA 10 10 3^o 3 HPDPI HPDPI 1,5 1.5 HPDPI HPDPI 1,5 1.5

4° 4th BDA PDA 1,5 1.5 BDA PDA 1,5 1.5 5^o 5th HEMA HEMA 25 25 HEMA HEMA 25 25 6^o 6 TEGDMA TEGDMA 7 7 TEGDMA TEGDMA 7 7 7° 7th 10-MDP 10-MDP 5 5 10-MDP 10-MDP 5 5 8^o 8 ÁGUA WATER 10 10 ÁGUA WATER 10 10 9^o 9 ETANOL ETHANOL 23 23 ETANOL ETHANOL 23 23 10° 10th CQ QC 1,5 1.5 CQ QC 1,5 1.5

EXEMPLO 2EXAMPLE 2

Para este exemplo foi realizada uma formulação na qual foram adicionados 15,5% de G-IEMA, 20% de HEMA, 5,5% de 10MDP e 27% de etanol. Os restantes componentes foram mantidos nas mesmas quantidades face ao exemplo 1. A ordem de adição foi a indicada no exemplo 1.For this example a formulation was made in which 15.5% G-IEMA, 20% HEMA, 5.5% 10MDP and 27% ethanol were added. The remaining components were kept in the same quantities compared to example 1. The order of addition was as indicated in example 1.

EXEMPLO 3EXAMPLE 3

A formulação do sistema adesivo deste exemplo foi formulada aumentando a % de G-IEMA para 16%, e aumentando o 10-MDP para 8%. A quantidade de HEMA foi a mesma utilizada no exemplo 2 e o etanol foi reduzido para 24%. Os restantes componentes não sofreram alteração face ao exemplo 1. A ordem de adição foi a indicada no exemplo 1.The adhesive system formulation in this example was formulated by increasing the % G-IEMA to 16%, and increasing the 10-MDP to 8%. The amount of HEMA was the same as used in example 2 and the ethanol was reduced to 24%. The remaining components did not change compared to example 1. The order of addition was as indicated in example 1.

EXEMPLO 4EXAMPLE 4

A formulação para o sistema adesivo do exemplo aqora descrito foi formulado adicionando 15% de G-IEMA eThe formulation for the adhesive system of the example just described was formulated by adding 15% G-IEMA and

- 25 igual quantidade de HEMA. 0 10-MDP foi introduzido no adesivo em quantidade correspondente a 10% e o etanol a 28%. Os restantes componentes não sofreram alteração face ao exemplo 1. A ordem de adição foi a indicada no exemplo 1.- 25 equal amount of HEMA. 10-MDP was introduced into the adhesive in an amount corresponding to 10% and ethanol to 28%. The remaining components did not change compared to example 1. The order of addition was as indicated in example 1.

EXEMPLO 5EXAMPLE 5

Neste exemplo a formulação do sistema adesivo contém 15,5% de G-IEMA, 22,5% de HEMA, 7% de 10-MDP e 23% de etanol. Para os restantes componentes foram utilizadas as mesmas concentrações face ao exemplo 1. A ordem de adição foi a indicada no exemplo 1.In this example the adhesive system formulation contains 15.5% G-IEMA, 22.5% HEMA, 7% 10-MDP and 23% ethanol. For the remaining components, the same concentrations were used compared to example 1. The order of addition was as indicated in example 1.

EXEMPLO 6EXAMPLE 6

Adicionou-se 16% de G-IEMA e igual quantidade de HEMA. O 10-MDP foi adicionado em 8% e o etanol numa % correspondente a 28%. Para os restantes componentes foram utilizadas as mesmas concentrações face ao exemplo 1. A ordem de adição foi a indicada no exemplo 1.16% G-IEMA and an equal amount of HEMA were added. 10-MDP was added in 8% and ethanol in a % corresponding to 28%. For the remaining components, the same concentrations were used compared to example 1. The order of addition was as indicated in example 1.

EXEMPLO 7EXAMPLE 7

Utilizando a mesma % de G-IEMA do Ex. 6, aumentouse a % de HEMA para 19% e de 10-MDP para 10%. Foi ainda utilizado 23% de etanol. Para os restantes componentes foram utilizadas as mesmas concentrações face ao exemplo 1. A ordem de adição foi a indicada no exemplo 1.Using the same % G-IEMA as in Ex. 6, the % HEMA was increased to 19% and the 10-MDP to 10%. 23% ethanol was also used. For the remaining components, the same concentrations were used compared to example 1. The order of addition was as indicated in example 1.

- 26 EXEMPLO 8- 26 EXAMPLE 8

A formulação do sistema adesivo do presente exemplo contém 17% de G-IEMA, 23% de HEMA, 5% de 10-MDP e 23% de etanol. Para os restantes componentes não sofreram alteração face ao exemplo 1. A ordem de adição foi a indicada no exemplo 1.The adhesive system formulation of the present example contains 17% G-IEMA, 23% HEMA, 5% 10-MDP and 23% ethanol. For the remaining components there was no change compared to example 1. The order of addition was as indicated in example 1.

Com os vários exemplos de formulações para o sistema adesvo dentário da presente invenção foram efectuados testes de caracterização físico-química bem como testes de adesão à dentina, utilizando sempre os dois protocolos de aplicação do adesivo (ER e SE). As tabelas abaixo apresentam o intervalo de valores obtidos com os vários exemplos de formulações efectuados (AE2 Ex.1-8). Para comparação colocamos também os resultados obtidos com os adesivos comerciais utilizados como controlo (ADI e AD2) e com os adesivos formulados por nós que também serviram de controlo (AE1 Ex.1-8).With the various examples of formulations for the dental adhesive system of the present invention, physical-chemical characterization tests were carried out, as well as dentin adhesion tests, always using the two adhesive application protocols (ER and SE). The tables below show the range of values obtained with the various examples of formulations carried out (AE2 Ex.1-8). For comparison, we also put the results obtained with commercial adhesives used as a control (ADI and AD2) and with adhesives formulated by us that also served as a control (AE1 Ex.1-8).

- 27 TABELA 1- 27 TABLE 1

Propriedades Fisico-quimicas Physical-chemical properties SISTEMAS ADESIVOS DENTÁRIOS SYSTEMS STICKERS DENTAL pH pH DBC (%) 60 sec DBC (%) 60 sec PS (%) PS (%) ws ws SL SL ADI (COMERCIALMENTE DISPONÍVEL E COM Bis-GMA) ADI (COMMERCIALLY AVAILABLE AND WITH Bis-GMA) 2,65 2,95 2.65 2.95 37,6-53,8 37.6-53.8 11,5-14,5 11.5-14.5 79,8-139,2 79.8-139.2 39,1-61, 39.1-61, 7 7 AD2 (COMERCIALMENTE DISPONÍVEL E COM Bis-GMA) AD2 (COMMERCIALLY AVAILABLE AND WITH Bis-GMA) íj|| 1,9 ij|| 1.9 56,0-87,2 56.0-87.2 9,8-11 9,8-11 69,7-227,9 69.7-227.9 35,8-94, 35.8-94, 8 8 AE1 (Ex. 1 a 8) AE1 (Ex. 1 to 8) 1,5- 2,09 1.5- 2.09 70,4-76,6 70.4-76.6 9,2-11,2 9.2-11.2 83-212,6 83-212.6 35,3-91, 35.3-91, 9 9 ΑΞ2 (Ex.1 a 8) ΑΞ2 (Ex.1 to 8) 1,94 -3,5 1.94 -3.5 79,7-84,1 79.7-84.1 10,3-11,1 10.3-11.1 161,9- 212,1 161.9- 212.1 79,4-84, 79.4-84, 2 two DBC - taxa de polimeri absorção de água; SL - DBC - water absorption polymer rate; SL - zação; PS - contração de solubilidade ration; PS - contraction of solubility polimerização polymerization ; WS - ; WS -

- 28 TABELA 2- 28 TABLE 2

FORÇAS DE ADESÃO À DENTINA DENTIN ADHERENCE FORCES GRUPOS AD1-ER AD2-ER AEl-ER ( Ex.1 a 8 ) AE2-ER (Ex. 1 a 8) GROUPS AD1-ER AD2-ER AEl-ER (Ex.1 to 8) AE2-ER (Ex. 1 to 8) PROTOCOLO PROTOCOL Mpa 15,5-25,5 MPa 15.5-25.5 ER ER 23-33,0 23-33.0 32-35,3 32-35.3 29,6-37 29.6-37 ADI-SE ADD ITSELF SE IF 13,7-23,7 13.7-23.7 AD2-SE AD2-SE 13,9-23,9 13.9-23.9 AEl-SE (Ex.1 a 8) AEl-SE (Ex.1 to 8) 26, 6 - 36, 9 26, 6 - 36, 9 AE2-SE (Ex.l a 8) AE2-SE (Ex. 1 to 8) 25,6 - 30,2 25.6 - 30.2

Comparando os resultados obtidos das formulações testadas, é possível verificar que a formulação do AE2 compreendida nos exemplos descritos anteriormente contribuiu para aumentar as taxas de polimerização (DBC) de 79,7% para 84,1%.Comparing the results obtained from the tested formulations, it is possible to verify that the AE2 formulation included in the examples described above contributed to increase the polymerization rates (DBC) from 79.7% to 84.1%.

Da análise das tabelas 1 e 2 conclui-se que existe uma descida do pH do adesivo de 3,5 para 1,94 o que permite melhorar os valores obtidos na resistência adesiva; veja-se que quando se utiliza o protocolo SE (as forças adesivas passam de 25,6 Mpa para 30,2 Mpa).From the analysis of tables 1 and 2, it can be concluded that there is a decrease in the pH of the adhesive from 3.5 to 1.94, which makes it possible to improve the values obtained in adhesive strength; note that when using the SE protocol (the adhesive forces go from 25.6 Mpa to 30.2 Mpa).

- 29 Da mesma análise e para o protocolo ER, também se verifica que as forças de adesão são eficazes e com valores semelhantes e até superiores aos adesivos comercialmente disponíveis (37 Mpa).- 29 From the same analysis and for the ER protocol, it is also verified that the adhesion forces are effective and with values similar and even superior to commercially available adhesives (37 Mpa).

Como será evidente a um perito na especialidade, a presente invenção não deverá estar limitada aos modos de realização descritos no presente documento, sendo possíveis diversas alterações que se mantêm no âmbito da presente invenção.As will be apparent to a person skilled in the art, the present invention should not be limited to the embodiments described herein, and several changes are possible that remain within the scope of the present invention.

Evidentemente, os modos preferenciais acima apresentados são combináveis, nas diferentes formas possíveis, evitando-se aqui a repetição de todas essas combinações.Evidently, the preferred modes presented above are combinable, in the different possible ways, avoiding here the repetition of all these combinations.

REFERÊNCIAS • Yu B, Liu F and He J. Preparation of low shrinkage methacrylate-based resin system without Bisphenol A structure by using a synthesized dendritic macromere (G-IEMA). J Mech Behav Biomed Mater 2014; 35:1-8 • Yu B, Fang LIU, Jingwei HE, Yingcong HE and Zhengmei. Preparation of Bis-GMA-Free Dental Restorative Composites with Dendritic Macromer (G-IEMA). Advances in Polymer Technology 2015; 0: (0), 21519.REFERENCES • Yu B, Liu F and He J. Preparation of a low shrinkage methacrylate-based resin system without Bisphenol A structure by using a synthesized dendritic macromere (G-IEMA). J Mech Behav Biomed Mater 2014; 35:1-8 • Yu B, Fang LIU, Jingwei HE, Yingcong HE and Zhengmei. Preparation of Bis-GMA-Free Dental Restorative Composites with Dendritic Macromer (G-IEMA). Advances in Polymer Technology 2015; 0: (0), 21519.

Claims

1. Dental adhesive system comprising a formulation characterized by comprising a second generation dendritic crosslinking dendrimer with at least eight ends;

where the dendrimer is G(2)-isocyanatoethyl methacrylate (G-IEMA), with formula:

Dental adhesive system according to any preceding claim characterized in that the formulation further comprises UDMA: urethane dimethacrylate as a cross-linking or cross-linking monomer; HPDPI: diphenyliodoniumhexafluorophosphate as monomer of

2./4 crosslinking or cross-linking; BDA: ethyl-4-dimethylaminobenzoate as chemical co-initiator of the polymerization reaction; HEMA: hydroxyethyl methacrylate as a cross-linking or cross-linking monomer; TEGDMA: 1,10-decamethylene glycol dimethacrylate as a crosslinking or crosslinking monomer; 10-MDP: 1O-methacryloxidecyl dihydrogen phosphate as a functional monomer; QC: camphorquinone as chemical initiator of the polymerization reaction/photoinitiator, water and ethanol which will be the solvents.

3. Formulation according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises the following percentages of its constituents, by mass:

15-17% G-IEMA;

5-10% UDMA;

1.5-2% HDPPI;

1-1.5% BDA;

15-25% HEMA;

5-7% TEGDMA;

5-10% 10-MDP;

10-12% water;

23-28% ethanol; and

1-1.5% QC.

3/4

Process for obtaining the adhesive system according to any one of the preceding claims 1-3, characterized in that it comprises the following steps:

a) Chemical synthesis of the stellate dendritic crosslinking dendrimer, G-IEMA;

b) Addition of the remaining compounds of the adhesive system of any one of claims 1-3, to the G-IEMA synthesized in step a) in a plastic bottle, which is completely opaque;

c) Stir the mixture on a stir plate for between 5 to 10 s, until a homogeneous mixture is obtained;

d) Storage of the mixture, protected from light, in a properly stoppered bottle, at a temperature between 4° and 8°C.

Process according to claim 4, characterized in that the order of addition of the compounds is the following: G-IEMA, UDMA, HPDPI, BDA, HEMA, TEGDMA, 10-MDP, water, ethanol and QC.

Dental adhesive system according to claim 1, characterized in that it has a pH between 1.90 and 3.50.

Dental adhesive system according to any one of claims 1 or 6, characterized in that it has a polymerization rate between 70-85%.

1/1

Dental adhesive system according to any one of claims 1 or 7, characterized in that it has a polymerization shrinkage rate of between 912%.

Dental adhesive system according to any one of claims 1 or 8, characterized in that it has a water absorption rate between 210-160%.

Dental adhesive system according to any one of claims 1 or 9 characterized in that it has a solubility in water between 79-85%.

Dental adhesive system according to any one of claims 1 or 10, characterized in that it presents forces to the dentin between 29, 6 and 37 Mpa when the application is of the etch-and-rinse (ER) type and between 25.6 and 30, two

Mpa when the application is self-etch (SE).