03 Agentes Complejantes 2009

Química II 2009 - Complejos U. DE CHILE - FAC. ODONTOLOGÍA

Prof. Ismael Yévenes López 1

Universidad de ChileFac. OdontologíaArea de Química

Química Oral ComplejosComplejos

H N H¨ + H+ H N H

H

¨H

+H N H

H

¨F

B F

F

F

B F

F

:+

H

H N

HH H F FH

H

H N HH H

H N Cu N H

H HH N H

4 NH3 + Cu2+¨

2+

PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ 1

H

6 NH3 + Co3+ [ Co ( NH3 )6 ] 3+ ¨

Aceptor de Pares deElectrones

Tercer Período( Orbitales d)



Complejo

Catión oCentro Positivo

Anión oMolécula

Número deCoordinación

AgenteComplejante


Dador de Pares deElectrones

Ligando

Estructura Ligando



Estructura Complejo

Atomo Central

Estado de Oxidación

Tamaño Configuración dn


Número de Coordinación

Hibridación

Efecto Configuración d n

* A mayor carga átomo central, mayor facilidad para formar complejos.* Capas llena o semillenas, mayor facilidad de formar compuestos de coordinación.

Nº Coordinación Hibridación Estructura



2 s p Lineald p

3 s p 2 Planas d 2 Trigonal

4 s p 3 Tetraédricas d 3

s p 2 d PlanaC d d

PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ4

Cuadrada

5 s p 3 d BipirámideTriangularPirámide BaseCuadrada

6 s p 3 d 2 Octaédrica



Ligantes

* Monodentados:

* Bidentados:

Dipiridilo

NN



- Halógenos: F - , Cl - , Br - , I - .- Amoníaco: NH3 . Imidazol

Etilendiamina H2N CH2 CH2 NH2

NHN

* Polidentados:


EDTANitriloacético

HOOC CH2

HOOC CH2

CH2 COOH

CH2 COOH

N CH2 CH2 N

CH2 COOH

CH2 COOH

CH2 COOH

N

Compuesto de Coordinación Complejo Color

Isómeros Estructurales.

[ Cr ( H O ) ] Cl Violeta



[ Cr ( H2O )6 ] Cl3 Violeta

[ Cr Cl ( H2O )5 ] Cl2 H2O Verde Claro

[ Cr Cl2 ( H2O )4 ] Cl ( H2O )2 Verde Oscuro

Atomo Central

Cp : Ciclopentadienil

PROF. ISMAEL YEVENES LOPEZ

p p

( Cp )2 Ti Verde( Cp )2 V Púrpura( Cp )2 Cr Rojo( Cp )2 Mn Café( Cp )2 Fe Naranja( Cp )2 Co Violeta 6

Isómeros Cis - Trans.

CoNH3

NH3

H3N

ClCis. Violeta

NH3

Cl

NH3

H3N

Cl Trans. Verde


7

Co

NH3

NH3

ClCl

EDTA : Acido EtilendiaminotetraacéticoHOOC - CH2 CH2 - COOH

N - CH2 - CH2 - NHOOC - CH2 CH2 - COOH


Química OralComplejosComplejos

H4 - EDTA

HOOC - CH2 CH2 - COO-

NH+ - CH2 - CH2 - NH+- OOC - CH2 CH2 - COOH

H2 - EDTA - Na2 : Sal disódica del EDTA.


Ca2+ + [ H2 - EDTA ]2- [ Ca - EDTA ]2- + 2 H+

Ca 10 ( PO 4 ) 6 ( OH ) 2 + 10 [H2 - EDTA ]2-

10 [ Ca - EDTA ] 2- + 6 HPO42- + 12 H+ + H2O









pH

7.0

ab)

Pieza Diámetro VolumenDental Interno (mm) ( υ l )

a 7.0 240b 10.5 250



Variación del pH por reacción entreEDTA y: a) CaCl2 ; b) OHA sintética.

6.00.5

tiempo (min.)

c 8.0 300d 6.5 280e 6.0 300f 8.0 200g 8.0 330h 8.0 250

Electrodo


Cámara Pulpar

ElectrodoCombinado de pH

pH

a , b , c : EDTA pH 7.1e , f , g : EDTA pH 7.2

d : EDTA comercialh : Buffer control



h

gfedcb

a

7.2

7.0

6.8


t (horas)1 2 3

Variación del pH en función del tiempo de desmineralización.



Conclusiones* El medio se acidifica al estar en contacto el EDTA con la dentina.

* Al t l id di i l id d l t d l EDTA



* Al aumentar la acidez, disminuye la capacidad quelante del EDTA.Bajo pH 5, la actividad del EDTA es nula.

* Una variación de 0.6 unidades de pH, implica un consumo del 50%del EDTA, es decir, una remoción de 50mg de OHA.

Luego, una solución de EDTA comercial ( 0.4 M ), removerá 5mgde dentina en 6 minutos.


O O

OC

CHCH2



CaO

O

N

N

O

C

O

O

O

C

CH2

CH2

CH2

CH2CH2


O

OC

Complejo Ca-EDTA




Acido Láctico CH3 - CH - COOH <==> CH3 - CH - COO - + H +

OH OHH H

OH H

H H

OH



O

H H

O

Ca 2+ H

O

H

H O

H O

H

H

O

Ión calcio hidratado

O

H H

O

Ca 2+ H

H O

H O O

O

CH

C = O

CH3

1 : 1

H H O

O

C

=

HC

H3C


O

CH

O O = C O

H H

O

Ca 2+ O

O

CH

C = O

CH3

CH3

1 : 2

O

O O

O

Ca 2+ O

O

CH

C = O

CH3O = C CH

CH3

HC

1 : 3



OO

=

O

C

=

CH

CH3



O

O

O

O

O

C =

C = O

CH

CH3

CH3

HC Ca2+ COO

HC OH

H3C

CO O

CHHO

CH3

Ca

Sal Lactato de Calcio


Complejo Octaédrico Ca-Ac. Láctico

XIV Reunión Anual IADR Sección ChileXIV Reunión Anual IADR Sección ChileSantiagoSantiago



Efecto del pH alcalino en la Efecto del pH alcalino en la desmineralización de premolares condesmineralización de premolares con

EDTA EDTA


I. Yévenes, J. Reyes, L.Quevedo, V. Monardes I. Yévenes, J. Reyes, L.Quevedo, V. Monardes C.Garrido, M. Antunez, O. Ljubetic.C.Garrido, M. Antunez, O. Ljubetic.

Proyecto PRI ODO/01/01Proyecto PRI ODO/01/01

ObjetivoObjetivo



Evaluar el efecto del pH alcalino del EDTA en la liberación Evaluar el efecto del pH alcalino del EDTA en la liberación de iones fosfato e hidrógenosde iones fosfato e hidrógenos

desde Premolares y comparar su acción desde Premolares y comparar su acción desmineralizante endesmineralizante en


Piezas Sanas y Cariadas.Piezas Sanas y Cariadas.

PremolaresPremolares



Ca10(PO4)6(OH) 2

Hidroxiapatita EDTA a pH alcalinos

Incubación


Desmineralizaciónde pieza dentaría



DesmineralizaciónDesmineralización de premolares con EDTAde premolares con EDTA



Ca 10 ( PO 4 ) 6 ( OH ) 2 + 10 [H2 - EDTA ]2-

10 [ Ca - EDTA ] 2- + 6 HPO42- + 12 H+ + 2H2O

HidroxiapatitaHidroxiapatita EDTAEDTA--NaNa22


Quelato de calcioQuelato de calcio

Materiales y Métodos



. Lugar del Estudio. Laboratorio de Química .

· Condición del Estudio. In vitro.

· Muestra. 30 premolares, 15 sanos y 15 cariados

·Medio Incubación Solución estándar de EDTA 0.01M


Medio Incubación Solución estándar de EDTA 0.01M

. Diseño Muestreal. Distribución proporcional, medianteproceso al azar.

Materiales y Métodos· Metodología. Incubación de premolares en EDTA a los pH 7,5 , 8,0 y 8 5 durante 180 minutos a temperatura ambiente Se tomaron



y 8,5 durante 180 minutos a temperatura ambiente. Se tomaron muestras cada 30 minutos midiéndose pH y concentración de fosfato.

. Fosfato. Método espectrofotométrico midiendo complejo de fosfomolibdato a 750 nm.


· pH. pHmeter Orion, modelo 370. La concentración de ion hidrógeno se determinó por las variaciones de pH.

. Análisis estadístico. t-test para varianzas desiguales.

8.6

Fig. 1 Cinética del pH del EDTA al incubarse con premolares



7 2

7.4

7.6

7.8

8

8.2

8.4

Sano pH 7.5

Caries pH 7.5

Sano pH 8.0

Caries pH 8.0

Sano pH 8.5

Caries pH 8.5


7

7.2

0 50 100 150 200

Tiempo de incubación (min)



0 740 8

Fig. 2 Variación de pH del EDTA al incubarse con premolares



0.420.33

0.520.47

0.74

0.52

0.2

0.4

0.6

0.8


0Sano

pH 7.5CariespH 7.5

SanopH 8.0

CariespH 8.0

SanopH 8.5

CariespH 8.5

Tipo de premolares y pH

0 8TA

Fig. 3 Variación de pH del EDTA con premolares sanos



0 10.20.30.40.50.60.70.8

ción

de

pH d

el E

DT


00.1

Sano pH 7.5 Sano pH 8.0 Sano pH 8.5Premolares sanos y pH de incubación

Varia

c

Fig. 4 Variación de pH del EDTAcon premolares cariados



0 10.20.30.40.50.6

ción

de

pH d

el E

DTA


00.1

Caries pH 7.5 Caries pH 8.0 Caries pH 8.5

pH de incubación y dientes

Varia

10

Fig. 5 Liberación total de fosfato a las 180 minutos



2

4

6

8


0SanopH 7.5

CariespH 7.5

SanopH 8.0

CariespH 8.0

SanopH 8.5

CariespH 8.5

Premolares y pHs de incubación



8

10Fig. 6 Fosfato total liberado desde dientes sanos



2

4

6


0Sano pH 7.5 Sano pH 8.0 Sano pH 8.5

pHs de incubación y premolares

10

Fig. 7 Fosfato total liberado desde premolares cariados



2

4

6

8

10


0Caries pH 7.5 Caries pH 8.0 Caries pH 8.5

pH y premolares

Fig. 8 Cinética de liberación de fosfatodesde premolares sanos.



2

4

6

8

10

Sano pH 7.5 Sano pH 8.0Sano pH 8.5


00 100 200

Tiempo (min)

Fig. 9 Velocidad de liberación de fosfato desde premolares cariados



2

4

6

8

10

Caries pH 7.5

Caries pH 8.0

Caries pH 8.5


00 100 200




Discusión

· pH EDTA. Disminución del pH en los tres sistemas de



incubación, mayor a pH 8.5.

. Liberación de Fosfato. Incremento moderado del fosfatoa todos los pH,liberación acumulada mayor a pH 8.0,

diferencias significativas con el pH 7,5


. Premolares sanos y cariados. Diferencias en disminución de pH, mayor liberación de protones desde premolares cariados.

No hay diferencias en la liberación de fosfato,siendo mayor la liberación desde dientes sanos.

Conclusiones

· Las piezas dentarias liberan fosfato y protones al



· Las piezas dentarias liberan fosfato y protones al incubarse con EDTA.

· Mayor liberación de protones al pH más alcalino con diferencias significativas entre los pH,

la mayor liberación de fosfato se produce a pH 8.


· Diferencias entre premolares sanos y cariados al incubarse con EDTAen la liberación de protones

pero no en la liberación de fosfato

XV Reunión Anual IADR Sección ChileXV Reunión Anual IADR Sección ChileTalcaTalca



Es 7,3 el pH optimo de desmineralización del Es 7,3 el pH optimo de desmineralización del EDTA EDTA

I Yé J R V M d C G id MI Yé J R V M d C G id M


I. Yévenes, J. Reyes, V. Monardes C.Garrido, M. I. Yévenes, J. Reyes, V. Monardes C.Garrido, M. Antunez, O. Ljubetic.Antunez, O. Ljubetic.

Proyecto PRI ODO/01/01Proyecto PRI ODO/01/01



Evaluar el efecto del pH del EDTA en la Evaluar el efecto del pH del EDTA en la desmineralización, comparar su acción endesmineralización, comparar su acción en

Piezas Sanas y Cariadas y determinar el pH optimo Piezas Sanas y Cariadas y determinar el pH optimo d d i li iód d i li ió


de desmineralización.de desmineralización.



Piezas dentales Piezas dentales



CaCa1010(PO(PO44))66(OH) (OH) 22

HidroxiapatitaHidroxiapatita EDTA EDTA a diferentes pHa diferentes pH

IncubaciónIncubación


DesmineralizaciónDesmineralizaciónde pieza dentaríade pieza dentaría

D i li ió d l EDTAD i li ió d l EDTA



Desmineralización de premolares con EDTA Desmineralización de premolares con EDTA

CaCa 1010 ( PO( PO 44 ) ) 66 ( OH ) ( OH ) 22 + 10 [H+ 10 [H22 -- EDTA ]EDTA ]22--

HidroxiapatitaHidroxiapatita EDTAEDTA--NaNa2 2


10 [ Ca 10 [ Ca -- EDTA ] EDTA ] 22-- + 6 HPO+ 6 HPO4422-- + 12 H+ 12 H++ + 2H+ 2H22O O

Quelato de calcioQuelato de calcio Liberación de protonesLiberación de protones

Materiales y MétodosMateriales y Métodos



. Lugar del Estudio. Laboratorio de Química .. Lugar del Estudio. Laboratorio de Química .

· Condición del Estudio. In vitro.· Condición del Estudio. In vitro.

·· Muestra. 58 premolares, 29 sanos y 29 cariados Muestra. 58 premolares, 29 sanos y 29 cariados

··Medio Incubación Solución estándar de EDTA 0.01M Medio Incubación Solución estándar de EDTA 0.01M


Medio Incubación Solución estándar de EDTA 0.01M Medio Incubación Solución estándar de EDTA 0.01M

. Diseño Muestreal. Distribución proporcional, mediante. Diseño Muestreal. Distribución proporcional, medianteproceso al azar. proceso al azar.

·· MetodologíaMetodología.. IncubaciónIncubación dede premolarespremolares enen EDTAEDTA aa loslos pHpH 55,,77 ,, 66,,11 ,,



66,,88 ,, 77,,55 ,, 88,,00 yy 88,,55 durantedurante 180180 minutosminutos aa temperaturatemperatura ambienteambiente..SeSe tomarontomaron muestrasmuestras cadacada 3030 minutosminutos midiéndosemidiéndose pHpH ..

·· pHpH.. pHmeterpHmeter Orion,Orion, modelomodelo 370370 yy electrodoelectrodo combinadocombinado dede pHpH..LaLa concentraciónconcentración dede ionion hidrógenohidrógeno sese determinódeterminó porpor laslas variacionesvariacionesdede pHpH..


.. AnálisisAnálisis estadísticoestadístico.. tt--testtest parapara varianzasvarianzas desigualesdesiguales.. SignificaciónSignificaciónestadísticaestadística dede unun 9595%% (p<(p<00,,0505))



Fig 1. Variación de pH del EDTA incubada con piezas dentales cariadas



6

7

8

9pH

EDTA

pH 5.7pH 6.1pH 6.8pH 7.5pH 8.0


4

5

0 50 100 150 200


pH 8.5

Fig 2. Variación de pH del EDTA al incubarse con piezas dentales sanas

9



6

7

8

9

pH E

DTA

pH 5.7pH 6.1pH 6.8pH 7.5pH 8.0


4

5

0 50 100 150 200Tiempo de incubación (min)

pH 8.5

Fig 3. Producción ácida al incubar EDTA con piezas dentales cariadas

0,8



0,4

0,6

oduc

ción

áci

da pH 5.7pH 6.1pH 6.8pH 7.5pH 8.0pH 8 5


0

0,2

pH de Incubación EDTA

Pro pH 8.5

Fig 4. Producción ácida al incubar EDTA con piezas dentales sanas

1



0,4

0,6

0,8

1

ducc

ión

ácid

a pH 5.7pH 6.1pH 6.8pH 7.5pH 8 0


0

0,2

pH de incubación EDTAPr

od pH 8.0pH 8.5



Fig 5. Producción ácida y pH de incubación

P.Cariadas



0,4

0,6

0,8

rodu

cció

n ác

ida


0

0,2

5 6 7 8 9

pH de incubación EDTA

Pr

Fig 6. Producción ácida y pH de incubación

piezas sanas P sanas



piezas sanas

0,4

0,6

0,8

1

ducc

ión

ácid

a

P. sanas


0

0,2

5 6 7 8 9

pH de incubación del EDTA

Prod

Fig 7. Estimación de produción ácida a pH 7.3 = 0.28



0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

ducc

ión

ácid

a

P.Cariadas


0

0,1

0,2

6,4 6,7 7 7,3 7,6 7,9 8,2 8,5 8,8

pH EDTA

Prod

Fig 8. Estimación de producción ácida a pH 7.3 = 0.32



0,4

0,6

0,8

ducc

ión

ácid

a

P.Sanas


0

0,2

6,4 6,7 7 7,3 7,6 7,9 8,2 8,5 8,8

pH EDTA

Prod



DiscusiónDiscusión



Liberación de ion hidrogeno. Curvas de liberación semejantes para Liberación de ion hidrogeno. Curvas de liberación semejantes para todos los pHs, mayores pendientes en los pHs extremos. Diferencias todos los pHs, mayores pendientes en los pHs extremos. Diferencias significativas entre pHs extremos y los neutros.significativas entre pHs extremos y los neutros.

pH EDTA. Disminuye en todas las soluciones, tanto en piezas sanas y pH EDTA. Disminuye en todas las soluciones, tanto en piezas sanas y cariadas, la mayor variación se produce a pH 5,7. La variación de pH cariadas, la mayor variación se produce a pH 5,7. La variación de pH disminuye al acercarse a la neutralidad y aumenta con pHs alcalinosdisminuye al acercarse a la neutralidad y aumenta con pHs alcalinos


pH optimo. No existe un único pH optimo, para este estudio habrían dos, pH optimo. No existe un único pH optimo, para este estudio habrían dos, pH 5,7 y 8,5. La producción ácida a pH 7,3 es un mínimopH 5,7 y 8,5. La producción ácida a pH 7,3 es un mínimo

ConclusionesConclusiones



LasLas piezaspiezas dentariasdentarias liberanliberan protonesprotones alal incubarseincubarse conconEDTA,EDTA, existiendoexistiendo unauna relaciónrelación matemáticamatemática complejacomplejaentreentre elel pHpH dede incubaciónincubación yy lala cantidadcantidad dede ionesioneshidrógenoshidrógenos liberadosliberados..

NoNo existenexisten diferenciasdiferencias entreentre piezaspiezas sanassanas yy cariadascariadas enen


yylala liberaciónliberación dede hidrogenioneshidrogeniones..

ElEl EDTAEDTA aa pHpH 77,,33 tendríatendría unun efectoefecto mínimomínimo sobresobre lalapiezapieza dentariadentaria..

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