UV Filters in Sunscreens

7/22/2019 UV Filters in Sunscreens

1/26

UV Filters in Sunscreens: Regulatory

Aspects & Analytical Methods

KELOMPOK 1

Baharudin Taufik, 0906640740

Farah Fauzia, 0906640791

Irene Ariani, 0906556944

Latifani Chaerunisa, 0906640822

Maria Regina S, 1006661273

Nafian Awaludin, 1006686654

Mata Kuliah Teknologi Obat & Kosmetik

Departemen Teknik Kimia

Universitas Indonesia 2013


2/26

MATA KULIAH TEKNOLOGI OBAT & KOSMETIK

TUGAS 4

UV F I LTERS IN SUNSCREENS:

REGULATORY ASPECTS & ANALYTICAL METHODS

(PENAHAN SINAR UV PADA TABIR SURYA:

ASPEK REGULASI DAN METODE ANALITIK)

DISUSUN OLEH:

KELOMPOK 1:

Baharudin Taufik, 0906640740

Farah Fauzia, 0906640791

Irene Ariani, 0906556944

Latifani Chaerunisa, 0906640822

Maria Regina S, 1006661273

Nafian Awaludin, 1006686654

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK 2013


3/26

ii

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI .......................................................................................................... iiDAFTAR GAMBAR ............................................................................................ iii

DAFTAR TABEL ................................................................................................ ivBAB 1 PENDAHULUAN ..................................................................................... 11.1 Definisi & Sejarah ........................................................................................ 11.2 Produk Tabir Surya ...................................................................................... 21.3 Mekanisme Aksi .......................................................................................... 31.4 Klasifikasi & Sifat Penahan Sinar UV ......................................................... 3

1.4.1 Penahan Sinar UV Organik/Kimia ....................................................... 41.4.1.1 UVA .............................................................................................. 41.4.1.2 UVB ............................................................................................... 6

1.4.2 Penahan Sinar UV Anorganik/Fisik ..................................................... 81.5 Khasiat & Keamanan Produk Tabir Surya ................................................. 10BAB 2 ASPEK REGULASI ............................................................................... 112.1 Produk Tabir Surya di Amerika Serikat ..................................................... 112.2 Produk Tabir Surya diEuropean Union .................................................... 122.3 Produk Tabir Surya di Jepang .................................................................... 122.4 Produk Tabir Surya di Australia ................................................................ 12BAB 3 METODE ANALITIK ........................................................................... 143.1 Analisis Produk Tabir Surya ...................................................................... 143.2 Teknik Analitik untuk Karakterisasi Penahan Sinar UV ........................... 14

3.2.1 Teknik Kromatografi .......................................................................... 153.2.2 Teknik Spektroskopi ........................................................................... 163.2.3 Teknik Elektrokimia ........................................................................... 17

3.3 Pertimbangan dalam Preparasi Sampel ...................................................... 17BAB 4 KESIMPULAN ....................................................................................... 20REFERENSI .......................................................................................................... v


4/26

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Struktur Kimia Senyawa Benzophenone dan Turunannya ................. 5Gambar 1.2 Struktur Kimia Senyawa PABA dan Turunannya............................... 6

Gambar 1.3 Struktur Kimia Senyawa Sinamat ....................................................... 7Gambar 1.4 Struktur Kimia Senyawa Salisilat ....................................................... 8Gambar 3.1 Presentase Publikasi Terkait Penahan Sinar UV Berdasarkan Teknik

Analitik yang Digunakan ...................................................................................... 15Gambar 3.2 Contoh Kromatogram LC dari Separasi Penahan Sinar UV (a) 12

penahan larut lemak dan (b) 6 penahan larut air ................................................... 16
http://d/Data%20Kuliah/Akademis/SEMESTER%208/SEMESTER%208%20-%20Teknologi%20Obat%20&%20Kosmetik/TUGAS%204%20OBAT%20KOSMETIK/ASSIGNMENT%204%20-%20Group%201%20-%20UV%20Filters%20in%20Sunscreens.docx%23_Toc354031943http://d/Data%20Kuliah/Akademis/SEMESTER%208/SEMESTER%208%20-%20Teknologi%20Obat%20&%20Kosmetik/TUGAS%204%20OBAT%20KOSMETIK/ASSIGNMENT%204%20-%20Group%201%20-%20UV%20Filters%20in%20Sunscreens.docx%23_Toc354031943http://d/Data%20Kuliah/Akademis/SEMESTER%208/SEMESTER%208%20-%20Teknologi%20Obat%20&%20Kosmetik/TUGAS%204%20OBAT%20KOSMETIK/ASSIGNMENT%204%20-%20Group%201%20-%20UV%20Filters%20in%20Sunscreens.docx%23_Toc354031943http://d/Data%20Kuliah/Akademis/SEMESTER%208/SEMESTER%208%20-%20Teknologi%20Obat%20&%20Kosmetik/TUGAS%204%20OBAT%20KOSMETIK/ASSIGNMENT%204%20-%20Group%201%20-%20UV%20Filters%20in%20Sunscreens.docx%23_Toc354031943http://d/Data%20Kuliah/Akademis/SEMESTER%208/SEMESTER%208%20-%20Teknologi%20Obat%20&%20Kosmetik/TUGAS%204%20OBAT%20KOSMETIK/ASSIGNMENT%204%20-%20Group%201%20-%20UV%20Filters%20in%20Sunscreens.docx%23_Toc354031943


5/26


6/26

1Departemen Teknik Kimia Universitas Indonesia 2013

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Definisi & SejarahRadiasi sinar ultraviolet, atau UVR (Ultraviolet Radiation), yang sampai ke

permukaan bumi dapat dibagi menjadi tiga, yaitu: UVA (320-400 nm) dan UVB (290-320

nm). Adapun UVA dapat dibagi lebih jauh menjadi UVA I (340-400 nm) atau UVA jauh,

dan UVA II (320-340 nm) atau UVA dekat. Secara umum UVR terdiri dari UVA (98%),

UVB (2%) dan UVC. Radiasi UVC merupakan yang paling berbahaya (100-290 nm)

namun tidak mencapai permukaan bumi.. Radiasi sinar UV dalam jumlah kecil dapat

berguna untuk meningkatkan produksi vitamin D pada tubuh manusia, meningkatkan

absorpsi kalsium sehingga mencegah osteoporosis, meningkatkan mood dan memberikan

efek baik pada artritis, tekanan peredaraan darah, diabetes dan kekuatan otot.

Dahulu lapisan ozon mampu memantulkan sebagian besar sinar ultraviolet dari

matahari hingga sampai 6,2% dari seluruh radiasi yang masuk ke Bumi. Namun kerusakan

lapisan ozon dapat menyebabkan kenaikan intensitas dari radiasi sinar UV yang sampai ke

permukaan Bumi. Hal ini menyebabkan banyak penyakit akibat terlalu lama terpapar sinar

matahari seperti, tumor kulit, inflamasi pada kulit atau kulit terbakar, menurunkan

kekebalan tubuh, penuaan pada kulit dan reaksi alergi. Oleh karena itu, penggunaan produk

tabir surya dapat melindungi kulit dari radiasi matahari yang berbahaya dan dapat

meminimalisir atau mencegah efek-efek yang telah disebutkan pada kulit manusia.

Produk tabir surya terdiri dari beberapa produk kimia yang dapat menyerap

radiasi sinar UV atau biasa disebut penahan sinar UV (UVfilter). Faktor perlindungan dari

sinar matahari, atau SPF (Sun Protection Factor), didefinisikan sebagai dosis dari UVR

yang dibutuhkan untuk memproduksi satu MED (Minimal Erythema Dose) pada kulit yang

terlindungi setelah menggunakan 2 mg/cm2 dari produkdibagi dengan UVR untuk

memproduksi satu MED pada kulit tidak terlindungi. Produk anti-air biasanya

mempertahankan tingkat SPF bahkan setelah 40 menit terendam air, sementara produk

yang sangat anti-air diuji setelah perendaman selama 80 menit. Tingkat SPF dapat

diklasifikasi lebih jauh, di mana tabir surya yang melindungi dari UVB dan UVA dapat

termasuk.


7/26

2

Departemen Teknik Kimia Universitas Indonesia 2013

Dua jenis penahan sinar UV pertama yang diproduksi adalah benzyl salicylate dan

benzyl cinnamate, yang pertama kali komersial dalam bentuk emulsi tabir surya di

Amerika Serikat pada tahun 1928. Selanjutnya pada awal 1930, produk lain yaitu phenyl

salicylate digunakan di Australia. Pada 1943, produkPara-aminobenzoic acid (PABA)

dipatenkan dan produk penahan sinar UV turunannya mulai berkembang. Pada masa

Perang Dunia II, digunakan red veterinary petrolatum (RVP) pada militer, dan selanjutnya

setelah perang produk pengembangan diteruskan. Mulai 1970-an, terjadi peningkatan

minat terhadap produk tabir surya komersial dan selanjutnya meningkatkan penerimaan

produk dari konsumen terhadap ini. Seiring meningkatnya kepedulian akan bahaya dari

UVR, produk dengan SPF yang lebih tinggi mulai semakin umum. Sekarang ini, produk

konsumen yang mengandung penahan UV seperti: pelembab, kosmetik pewarna, dan

produk perawatan rambut, mulai umum digunakan. Selanjutnya belakangan mulai populer

terkait proteksi tabir surya untuk pencegahan melanoma dan penuaan dini, sehingga

pengembangan produk mulai menjamah spectrum proteksi sinar UV yang lebih luas,

termasuk keseluruhan rentang UVA.

1.2 Produk Tabir SuryaProduk tabir surya awalnya dikembangkan untuk digunakan saat orang pergi ke

pantai, namun kemudian berkembang sesuai kebutuhan konsumen. Biasanya bentuk

produk konvensional adalah berupa krim dan susu, yang merupakan emulsi water-in-oil

(W/O) atau oil-in-water (O/W), dengan viskositas tertentu, atau berbentuk minyak.

Sekarang ini sudah banyak produk berbahan dasar air dan lotion hidroalkohol dan

mikroemulsi yang disebut juga tabir surya mudah pakai, karena dapat digunakan dengan

disemprot.

Sekarang ini penahan sinar UV telah ditambahkan ke dalam produk kosmetik

untuk melindungi kosmetik dari cahaya. Penahan sinar UV dapat dimasukkan ke hampir

seluruh jenis matriks kosmetik. Hal ini menunjukkan adanya variasi yang luas dari desain

penahan sinar UV dengan karakteristik kelarutan yang berbeda, yaitu yang larut dalam

lemak dan larut dalam air pada fasa emulsi. Untuk yang larut dalam lemak biasanya

digunakan dalam produk lipstik, minyak, lotion hidroalkohol dan alas bedak. Sementara

yang larut dalam air biasanya digunakan dalam lotion berair, krim, susu, dan mikroemulsi.


8/26

3


1.3 Mekanisme AksiSecara umum, penahan sinar UV berdasarkan mekanisme aksinya dibagi menjadi:

Penyerap kimia (chemical absorber):Tabir surya kimia biasanya merupakan senyawa aromatis yang terusun dari gugus

karbonil. Senyaa ini menyerap sinar UV intensitas tinggi dengan eksitasi ke tingkat

energi yang lebih tinggi. Energi yang hilang ini menyebabkan konversi energi yang

tersisa menjadi gelombang energi yang lebih rendah ketika kembali ke keadaan awal.

Pengembangan tabir surya kimia modern direpresentasikan dengan studi terkait

hubungan struktur dan aktivitas untuk merekayasa zat aktif baru.

Penahan fisika (physical blocker):Penahan fisika memiliki prinsip memantulkan atau menghamburkan UVR. Penahan

fisika ini disebut juga sebagai tabir surya nonkimia, yang biasanya didesain sebagai

partikulat anorganik pada bahan tabir surya. Riset terbaru mengindikasikan ukuran

mikro dari jenis penahan fisika dapat mengambil fungsi lebih pada absorpsi.

1.4 Klasifikasi & Sifat Penahan Sinar UVKlasifikasi dari produk tabir surya cukup rumit. Selain diacu menurut nama kimia

atau nama dagangnya, ada berbagai penamaan spesifik di berbagai Negara. Misalnya di

Amerika Serikat, zat penyusun tabir surya diatur melalui OTC Monograph. Tabel 1.1

mencantumkan nama umum yang digunakan, termasuk daftar yang ada dalam INCI

(International Cosmetic Ingredient Dictionary).

Sesuai klasifikasi berdasarkan mekanisme aksinya, penahan sinar UV dapat dibagi

menjadi dua macam, yaitu penahan sinar UV anorganik atau penahan sinar UV fisik yang

bekerja dengan memantulkan atau menghamburkan radiasi UV, serta penahan sinar UV

organik atau penahan sinar UV kimia yang bekerja dengan menyerap cahaya.


9/26

4


Tabel 1.1 Klasifikasi Tabir Surya

Sumber: Levy, 2001

1.4.1Penahan Sinar UV Organik/KimiaPenahan sinar UV organik ini merupakan senyawa organik dengan kapasitas

penyerapan molar yang tinggi dalam rentang sinar UV. Senyawa ini biasanya mencakup

struktur aromatik tunggal atau banyak, biasanya tersusun dari ikatan rangkap karbon atau

gugus karbonil. Beberapa jenis senyawa ini memiliki struktur dengan gugus terionisasi

seperti sulfonic atau karboksilat, sehingga menunjang sifat kelarutannya dalam air.

Biasanya kosmetik dengan kandungan ini lebih diterima oleh konsumen daripada produk

penahan fisik, meski menyebabkan beberapa efek samping dermatologis. Berdasarkan

sinar radiasi yang dilemahkannya, penahan sinar UV kimia ini dapat diklasifikasi menjadi

UVA dan UVB. Selain itu, terdapat juga penahan sinar UV gabungan UVA dan UVB,

biasanya berupa BDM, EDP, dan BZ3.

1.4.1.1 UVAUVA adalah radiasi pada daerah 320-360 nm. UVA dapat dibagi lebih jauh

menjadi UVA I (340-400 nm) atau UVA jauh, dan UVA II (320-340 nm) atau UVA dekat.

UVA lebih mudah untuk berpenetrasi ke dalam lapisan kulit terdalam dibandingkan

dengan UVB, UVA tidak dapat tersaring oleh gelas dan diperkirakan sekitar 50% dari

pemaparan UVA timbul dalam tempat teduh.


10/26

5


Pemaparan terhadap UVA dapat menyebabkan photoagingserta fotodermatosis akut dan

kronik. Untuk menahan jenis UV ini, ada beberapa bahan yang dapat digunakan, di

antaranya seperti berikut:

BenzophenoneBenzophenone dapat digunakan baik sebagai penahan UVA maupun UVB.

Oxybenzone atau benzophenone-3 merupakan salah satu penyerap paling efektif

pada spektrum UVB, dan mencapai spektrum UVA II. Umumnya oxybenzone ini

digunakan sebagai penyerap UVA, dan dapat meningkatkan nilai SPF tabir surya

melalui kombinasi dengan penyerap UVB lain. Oxybenzone ini merupakan material

solid yang sulit larut. Turunan yang larut air adalah sulisobenzone atau

benzophenone-4, namun cenderung kurang stabil sehingga jarang digunakan.

Gambar 1.1 berikut menunjukkan struktur senyawa benzophenones beserta

turunannya.

Gambar 1.1 Struktur Kimia Senyawa Benzophenone dan Turunannya

Sumber: Chrisvert & Salvador, 2007

Butylmethoxydibenzoylmethane (BDM)Butylmethoxydibenzoylmethane dikenal juga sebagai avobenzone, atau Parsol 1789.

Senyawa ini baru saja diizinkan penggunaannya oleh FDA di Amerika Serikat dan

sudah lebih lama digunakan di Eropa. Avobenzone menyerap secara kuat pada

rentang spektrum UVA I dengan puncak absorpsi pada panjan gelombang 360 nm.

Penggunaan bahan ini dalam tabir surya hanya boleh berkisar pada 2-3% konsentrasi.


11/26

6


1.4.1.2 UVBUVB adalah radiasi pada daerah 290-320 nm. Lebih besar energinya, dapat

menimbulkan efek seperti eritema, udema, tanning, penipisan lapisan epidermis dan

dermis, dan sintesis vitamin D. Pemaparan kronis terhadap UVB dapat menghasilkan

photoaging(efek penuaan kulit oleh cahaya), imunosupresi, dan fotokarsinogenesis. Untuk

menahan jenis UV ini, ada beberapa bahan yang dapat digunakan, diantaranya:

PABA dan TurunannyaAsam paraaminobenzoat atau PABA (Para-aminobenzoic acid) digunakan sebagai

penahan sinar UVB dikarenakan PABA dapat menghambat sinar UV. Umumnya,

PABA ini sangat larut dalam air. Biasanya, jenis PABA yang digunakan dalam

produk tabir surya adalah oktil dimetil PABA, amil dimetil PABA, dan gliseril

PABA dimana formulasi PABA di dalam produk tabir surya harus diatur lebih jelas

dalam peraturan di berbagai negara dikarenakan formulasi yang berlebihan dapat

menyebabkan iritasi pada kulit. Beberapa klaim telah menolak penggunaan turunan

PABA, meski oktil dimetil PABA merupakan penyerap UV paling potensial dalam

spektrum UVB tengah. Gambar 1.2 menunjukkan struktur kimia dari PABA dan

turunannya.

Gambar 1.2 Struktur Kimia Senyawa PABA dan Turunannya



12/26

7


CinnamateSinamat merupakan zat aktif tabir surya yang paling banyak digunakan, dan

merupaka alternatif filter UVB menggantikan PABA. Biasanya, sinamat yang

digunakan dalam produk tabir surya adalah Oktil metoksisinamat atau etilheksil,

Octinoxate, dan metoksisinamat oktil. Gambar 1.3 menunjukkan struktur kimia dari

sinamat.

Gambar 1.3 Struktur Kimia Senyawa Sinamat


SalisilatSalisilat merupakan penyerap UVB yang lebih lemah dan biasanya digunakan

sebagai campuran dengan absorber UVB lainnya. Pada jaman dahulu, salisilat

digunakan sebagai bahan filter UVB karena dapat menahan masuknya sinar UV ke

dalam kulit, namun salisilat jarang digunakan pada zaman sekarang sebagai filter U

B dikarenakan kurang efektif dalam menahan masuknya sinar UVB dibandingkan

dengan PABA dan sinamat. Salisilat sangat larut dalam air, oxybenzone, dan

avobenzone. Biasanya, salisilat yang digunakan dalam produk tabir surya adalah

oktil salisilat, trolamine salisilat, dan homomentil salisilat. Gambar 1.4 menunjukkan

struktur kimia dari salisilat:


13/26

8


Gambar 1.4 Struktur Kimia Senyawa Salisilat


OktokrilenOktokrilen merupakan 2-ethylhexyl-2-cyano-3,3 diphenylacrulate dan secara kimia

berkaitan dengan sinamat. Oktokriline dapat meningkatkan SPF dan ketahanan

terhadap air dalam suatu formulasi. Bahan ini juga bersifat fotostabil dan dapat

meningkatkan fotostabilitas tabir surya lainnya. Meski demikian, bahan ini sangat

mahal dan sulit dalam formulasinya.

Asam Sulfonat FenilbenzimadazoleAsam sulfonat fenilbenzimadazole merupakan penyerap UVB yang larut dalam air

dan dapat menjadi fasa air dari emulsi (hal ini sangat kontras dengan kebanyakan

senyawa tabir surya yang bersifat larut dalam minyak). Sifatnya ini memberi

keuntungan formulasi yang lebih mudah dan dapat diaplikasikan dalam pelembab

yang mengandung tabir surya serta dalam gel transparan. Senyawa ini mampu

meningkatkan nilai SPF dari tabir surya organik maupun anorganik.

1.4.2Penahan Sinar UV Anorganik/FisikBeberapa jenissunblockdapat berupa formula tidak tembus cahaya yang mampu

memantulkan atau menghamburkan sinar UVR. Biasanya fungsi ini diaplikasikan pada

kosmetik pewarna melalui kandungan pigmen anorganik yang bervariasi. Contoh jenis ini

adalah titanium dioksida dan zinc oksida yang inert dan mampu melindungi dari seluruh

spektrum UVR. Namun demikian, jenis ini cukup sulit diterima oleh konsumen.

Pengembangan jenis ini adalah usaha pengurangan ukuran partikel hingga mikro sehingga

semakin tidak terlihat pada permukaan kulit.


14/26

9


Jenis lain adalah sunblockdengan mikropigmen, yang tidak hanya memantulkan

dan menghamburkan sinar UVR tapi juga menyerapnya. Dengan memvariasikan ukuran

partikel, dapat diperoleh proteksi untuk berbagai spektrum UV. Contoh jenis ini adalah

mikropigmen titanium dioksida dan zinc oksida yang menunjukkan proteksi terbaik dalam

rentang spektrum UVA II.

Penggunaan kedua jenis bahan yaitu titanium oksida dan zinc oksida ini memiliki

sejarah panjang yang cukup aman. Fotoreaktifitas menjadi isu yang cukup berperan dalam

penggunaan kedua bahan semikonduktor ini. Untuk mengurangi reaktifitas fotokimianya,

material ini dapat dilapisi dengan material lain. Adapun kedua jenis bahan ini dapat

dijelaskan lebih jauh sebagai berikut:

Titanium Dioksida (TiO2)Merupakan jenis mikropigmen pertama yang digunakan. Kelebihan utamanya adalah

proteksi dalam spektrum yang luas dan tidak menyebabkan dermatitis pada kontak.

Pengambangan bahan ini dapat bersifat amfifilik, dirancang untuk mampu terdispersi

baik dalam fasa air maupun fasa minyak. Ukuran partikel dan keseragaman

dispersitas mempengaruhi SPF. Untuk mencapai transparasi, ukuran partikel perlu

kurang dari 200 nm. Masalah dalam bahan ini adalah residu pigmen dan efek

pemutihan yang terjadi. Biasanya dilakukan penambahan pigmen lain untuk

mengkamuflasi efek ini, dengan resiko nilai SPF yang menurun. Formulasi hybrid

berupa kombinasi dengan absorben kimia juga bisa dilakukan.

Zinc OksidaZinc oksida telah diizinkan oleh FDA dalam OTC Sunscreen Monograph sebagai

agen aktif tabir surya. Dengan mengurangi ukuran partikel di bawah 200 nm,

penghamburan cahaya dapat diminimisasi sehingga partikel dapat terlihat seperti

transparan dalam film tipis. Indeks refraktifnya lebih kecil dari pada titanium oksida,

yaitu sekitar 1.9, sehingga tidak lebih menyebabkan pemutihan. Zinc oksida lebih

efektif melemahkan UVR pada rentang spektrum UVA I.


15/26

10


1.5 Khasiat & Keamanan Produk Tabir SuryaPada umumnya, penggunaan produk tabir surya adalah untuk melindungi

pemakainya dari bahaya sinar matahari. Untuk melakukan hal ini, penggunanya harus

diinfomasikan mengenai kapasitas pelindung dari produk yang digunakan. Parameter yang

berbeda telah digunakan untuk mengevaluasi efektifitasi dari produk melalui informasi

yang tersedia pada label kemasan dimana efektifitas dari produk tabir surya dapat dinilai

melalui nilai Sunscreen Protection Factor (SPF)pada label kemasan. Nilai SPF dapat

memberitahu pengguna tabir surya mengenai berapa lamakah pengguna dapat berada di

bawah sinar matahari tanpa terbakar sinar matahari ketika menggunakan produk tersebut.

Biasanya, orang awam dapat berada dibawah sinar matahari secara normal selama 15

menit tanpa kulitnya terbakar, tetapi jika menggunakan tabir surya dengan nilai SPF 15,

maka orang tersebut dapat bertahan 15 kali lebih lama daripada sebelumnya dibawah sinar

matahari tanpa kulitnya terbakar. Umumnya, nilai SPF sangat bergantung pada keberadaan

bahan-bahan penyusun didalam produk penahan sinar UV dan komposisi dari bahan-bahan

penyusun tersebut dimana jumlah dan konsentrasi maksimumnya diatur dalam undang-

undang dari masing-masing negara.

Di sisi lain, penggunaan tabir surya yang berlebihan dapat menimbulkan iritasi

dan alergi pada kulit mereka. Dalam studi yang dilakukan oleh Frans pada tahun 2006,

60% relawan yang menggunakan tabir surya dengan dosis tinggi, ditemukan warna

kemerahan pada kulit mereka yang disertai dengan timbulnya rasa gatal pada kulit mereka

dibandingkan dengan relawan yang menggunakan tabir surya dengan dosis rendah. Hal ini

dikarenakan keberadaan bahan tambahan lain, seperti PABA ester, dibenzoylmethanes,

benzophenones, dll yang cukup besar komposisinya di dalam produk tabir surya dimana

penggunaan yang berlebihan dari bahan tambahan lain dalam produk tabir surya akan

menyebabkan reaksi alergi dan iritasi pada kulit. Oleh karena itu, jumlah dan konsentrasi

maksimum dari bahan-bahan tambahan tersebut harus diatur dengan jelas dalam regulasi

dan perundang-undangan di berbagai negara agar produk tabir surya dapat secara aman

untuk digunakan.


16/26


BAB 2

ASPEK REGULASI

Produk tabir surya ini diklasifikan dalam beberapa kategori oleh beberapa negara.

Hal ini bergantung pada kebijakan dari masing-masing negara.

2.1 Produk Tabir Surya di Amerika SerikatDi Amerika Seikat, produk tabir surya diatur oleh Food and Drug Administration

(FDA) dalam Code of Federal Regulations Nomor 21 sebagai obat over-the-counter

(OTC). Tabir surya didefinisikan sebagai zat yang mampu menyerap, memantulkan, atau

menghamburkan radiasi dalam rentang spektrum UV pada panjang gelombang 290 sampai

400 nm. FDA mengeluarkan aturan khusus berupa Final Monograph for Sunscreen Drug

Products for Over-the-Counter Human Usepada tahun 1999 sebagai aturan yang mengatur

kondisi untuk keamanan, penggunaan, dan pelabelan produk. FDA tidak memperbolehkan

kombinasi bebas dari penahan sinar UV, kecuali yang telah diatur. Tabel 2.1 menunjukkan

daftar penyusun yang diizinkan. Konsentrasi minimum yang diperbolehkan dikurangi,

sehingga konsentrasi setiap zat aktif cukup untuk menyumbang minimum SPF sebanyak 2

dari produk akhir. Produk tabir surya harus memiliki SPF tidak kurang dari jumlah zat

aktif yang digunakan dikali dengan 2. Produk dengan SPF di atas 30 diperbolehkan, namun

hanya boleh disebut sebagai SPF 30 plus. Istilah sunblock sudah tidak digunakan, dan

produk diperbolehkan mengandung titanium oksida.

Tabel 2.1 Daftar Penyusun Tabir Surya yang Diizinkan FDA

Sumber: Levy, 2001


17/26

12


2.2 Produk Tabir Surya di European UnionDi Eropa, produk tabir surya dianggap sebagai kosmetik, dengan fungsi

melindungi kulit dari terbakar akibat sinar matahari. Regulasinya diatur melalui EU

Cosmetics Directive yang dikeluarkan European Economic Community (EEC). Penahan

sinar UV didefinisikan sebagai zat yang terkandung dalam produk kosmetik tabir surya,

yang secara spesifik ditujukan untuk menahan sinar UV tertentu untuk melindungi kulit

dari efek berbahaya, dan dapat ditambahkan pada produk kosmetik lainnya dengan kondisi

tertentu. Berbeda dengan FDA Monograph di Amerika Serikat, EEC Directive tidak

memuat daftar penahan sinar matahari fisik, meski produk tersebut juga digunakan untuk

meningkatkan proteksi. Sebagai pembanding, Tabel 2.2 menunjukkan daftar penahan sinar

UV yang diizinkan dan konsentrasinya.

2.3 Produk Tabir Surya di JepangDi Jepang, produk tabir surya dianggap sebagai kosmetik, dan diatur melalui

Pharmaceutical Affairs Law (PAL). Penahan sinar UV didefinisikan sebagai penyerap

sinar UV, yaitu material yang secara spesifik menyerap sinar UV dan dimasukkan ke

dalam kosmetik dengan tujuan melindungi kulit atau rambut dari efek berbahaya sinar UV.

Penahan sinar UV yang dapat digunakan dalam kosmetik dicantumkan dalam Standards

for Cosmetics yang dikeluarkan oleh Ministry of Health and Welfare (MHW). Tabel 2.2

menunjukkan daftar penahan sinar UV yang diizinkan dan konsentrasinya dengan

perbandingan di tiga negara, yaitu Amerika Serikat, Eropa dan Jepang. Dapat dilihat

bahwa setidaknya hanya 10 senyawa yang diatur oleh ketiga legislasi.

2.4 Produk Tabir Surya di AustraliaPada tahun 1992, Australia mengelompokkan tabir surya sebagai produk obat.

Namun dalam Standard 2604 pada tahun 1993 yang dipublikasikan oleh Austraila bersama

New Zealand, tabir surya diklasifikasikan sebagai kelompok primer atau sekunder,

bergantung dari fungsi uatamanya, untuk melindungi dari UVR, atau berbeda dengan

produk yang memiliki fungsi primer sebagai kosmetik. Nilai SPF yang diizinkan tidak

boleh melebihi 15. Secara umum, aturan Australian Approved Names (AAN) untuk zat

aktif tabir surya yang diperbolehkan mengadopsi dari klasifikasi FDA dengan beberapa

modifikasi.


18/26

13


Tabel 2.2 Daftar Penahan Sinar UV dan Maksimum Konsentrasi yang Diizinkan menurut

Legislasi diEuropean Union, Amerika Serikat, dan Jepang

INCI name Eropa Amerika Jepang

3-benzylidene camphor 2

Benzylidene camphor sulphonic acid 6Butyl methoxydibenzoylmethane 5 3 10

Benzophenone-1 10Benzophenone-2 10Benzophenone-3 10 6 5Benzophenone-4 5 10 10

Benzophenone-6 10Benzophenone-8 3

Benzophenone-9 10Camphor benzalkonium methosulfate 6

Cinoxate 3 5

Diethylhexyl butamido triazone 10

1-(3,4-Dimethoxyphenyl)-4,4-dimethyl-1,3-pentanedione

7

Diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate 10Diisopropyl methyl cinnamate 10

Drometrizole trisiloxane 15 15Ethylhexyl dimethyl PABA 8 8 10

Ethylhexyl dimethoxybenzylidenedioxoimidazolidine propionate

3

Ethylhexyl methoxycinnamate 10 7,5 20bis-Ethylhexyloxyphenol methoxyphenyl triazine 10

Ethylhexyl salicylate 5 5 10Ethylhexyl triazone 5 5

Ferulic acid 10Glyceryl ethylhexanoate dimethoxycinnamate 10

4-(2-beta-Glucopyranosiloxy) propoxy-2-hydroxybenzophenone

5

Homosalate 10 15 10Isoamylp-methoxycinnamate 10Isopropyl methoxycinnamate 10

Isopentyl trimethoxycinnamate trisiloxane 7,5Menthyl anthranilate 5

4-Methylbenzylidene camphor 4Methylene bis-benzotriazolyl

tetramethylbutylphenol

10 10

Octocrylene 10 (sebagai asam) 10 10Polysilicone-15 10PEG-25 PABA 10

PABA 5 15 4

Polyacrylamidomethyl benzylidene camphor 6Phenylbenzimidazole sulphonic acid 8 4 3

Pentyl dimethyl PABA (mixed isomers) 10

Disodium phenyl dibenzimidazole tetrasulfonate 10 (sebagai asam)Terephthalylidene dicamphor sulphonic acid 10 10

Titanium dioxide 25 25TEA-salicylate 12

Zinc oxide 25Sumber: Chrisvert & Salvador, 2007


19/26


BAB 3

METODE ANALITIK

3.1 Analisis Produk Tabir SuryaMeskipun kontrol analitik produk tabir surya diperlukan, hingga saat ini, menurut

metode analisis yang dipublikasikan oleh European Commission pada 1999 hanya terdapat

2 metode resmi untuk menentukan penahan sinar UV, yaitu: penentuan kualitatif

kromatografi lapis tipis dan penentuan kuantitatif kromatografi cair. Association of

Analytical Communities (AOAC) juga menerbitkan sebuah metode analisis untuk

menentukan lain UV filter, bernama pentil dimetil PABA, yang didasarkan pada prosedur

ekstraksi cair cair, diikuti dengan melewatkannya melalui kolom kromatografi, dan

akhirnya UV / spektrum VIS dari eluat tersebut terdaftar. Namun hingga saat ini

penggunaan filter UV, contohnya adalah glyceryl PABA, hanya disetujui di Jepang.

Pada tahun 2006 lalu, telah diperbarui mengenai database kimia analitik.

Kepustakaan tersebut mengungkapkan hampir 90 penelitian yang telah dilakukan

mengenai penerapan penahan UV dalam produk kosmetik. Beberapa publikasi diantaranya

adalah dari Salvador dan Chisvert yang merevisi mengenai metode analisis yang

digunakan untuk filter UV penentuan dalam produk kosmetik dan jenis-jenis sampel baru.

Namun, harus ditekankan bahwa sebuah studi rinci dari makalah yang diterbitkan

menunjukkan dua aspek yang diperlukan perbaikan. Pertama, meskipun sebagian besar

metode yang diterbitkan menyajikan sifat analitis yang baik, sebagian besar penelitian

tidak berhubungan dengan tingginya jumlah penahan sinar UV dan campuran yang

digunakan. Terlebih lagi hanya beberapa jenis utama formulasi kosmetik yang digunakan,

seperti krim atau lotion. Di sisi lain, sebagian besar tidak terlalu cocok untuk pengendalian

produksi berkala karena memerlukan prosedur persiapan sampel yang sulit analisis dalam

waktu yang lama serta menggunakan pelarut organik beracun.

3.2 Teknik Analitik untuk Karakterisasi Penahan Sinar UVBerdasarkan tabel yang merangkum publikasi terkait penahan sinar UV dalam

Chrisvert & Salvador (2007), berbagai teknik analitik berbeda telah digunakan untuk

mengkarakterisasi penahan sinar UV. Perbedaan ini umumnya dipengaruhi sifat berbeda

antara jenis penahan sinar UV organik dan anorganik. Presentase jumlah publikasi yang

terkait dengan teknik analitik yang digunakan ditunjukkan pada Gambar 3.1.


20/26

15


Gambar 3.1 Presentase Publikasi Terkait Penahan Sinar UV Berdasarkan Teknik Analitik

yang Digunakan


Seperti yang dapat dilihat pada gambar, teknik kromatografi paling banyak

digunakan, mencakup: Thin-layer chromatography (TLC), Gas chromatography (GC),

Liquid chromatography (LC), dsb. Hal ini dikarenakan terdapat penahan sinar UV organik

lebih banyak dan lebih sering digunakan. Berikut merupakan teknik analitik yang sering

digunakan:

3.2.1Teknik KromatografiDi antara semua teknik kromatografi, teknik kromatografi liquidatau LC adalah

yang paling banyak digunakan sebagai analisisi kuantitatif untuk mementukan UV filters.

Hal ini terjadi karena LC dapat bekerja dengan campuran campuran tidak mudah

menguap, selain itu campuran campuran tersebut memiliki titik didih yang tinggi,

misalnya saja ionized UV filters, sehingga teknik kromatografi gas tidak sering digunakan.

Contoh kromatogram LC dari separasi penahan sinar UV ditunjukkan pada Gambar 3.2.

Kromatografi gas ini tetap digunakan pada beberapa papermengenai penentuan

penahan sinar UV ini. Namun dalam pengunaannya kromatografi gas ini tidak bekerja

sendiri. Dalam pengunaannya, diperlukan reagenreagen tertentu yang bisa meningkatkan

volatilitas campurannya. Tidak hanya penambahan reagen saja, namun detektor detector

(FID) juga digunakan sebagai detektor pada pengunaan kromatografi gas. Selain itu juga,

ada peneliti yang menggunakan gabungan kerja antara kromatografi gas dengan

spektrometri massa yang dapat mengidentifikasi penahan sinar UV pada formulasi

kosmetik dengan akurat.


21/26

16


Namun kromatografi lapisan, LC dan juga spektrometri UV/VIS adalah yang

paling sering digunakan. Hal ini disebabkan penahan sinar UV memiliki daerah absorbansi

yang signifikan pada range UV. Dalam pengunaannya, sering ditambahkan berbagai bahan

kimia lainnya yang bisa berperan sebagai reagen yang berfungsi untuk pelarut ataupun

untuk membantu pergerakan UV filter saat berada di kolom kromatografi. Penambahan

bahanbahan kimia ini berfungsi juga untuk membantu absorbansi dari penahan sinar UV

tersebut. Kolom kromatografi juga sering dilengkapi dengan DAD atau Diode Array

Detectoryang bisa memungkinkan spectrum UV untuk diperoleh pada setiap puncaknya.

3.2.2Teknik SpektroskopiTeknik ini digunakan tidak sebanyak dan sesering teknik kromatografi, namun

biasanya teknik ini digunakan secara besar besaran sebagai dtetektor setelah separasi

penahan sinar UV organik dengan menggunakan kromatografi. Hal ini disebakan sulitnya

pengukuran secara langsung akibat adanya gangguan dari setiap penahan sinar UV organik

dan gangguan yang dihasilkan oleh komponen matriks pada saat pengukuran, sehingga

perlu dilakukan pemisahan terlebih dahulu. Berbagai artikel menyebutkan beberapa jenis

spektroskopi yang digunakan seperti UV/VIS, DUVS, NMR, SERS.

Beberapa artikel yang menentukan penahan sinar UV anorganik sangatlah jarang,

sebab umumnya bahan anorganik pada penahan sinar UV tersebut hanya ada dua campuran

yaitu TiO2 dan ZnO, yang umumnya digunakan. Untuk menentukan kandungan anorganic

tersebut biasanya digunakan spektroskopi atomic, seperti AAS, ICP-AES, X-ray

Fluorescence Spectrometry (XRFS).

Gambar 3.2 Contoh Kromatogram LC dari Separasi Penahan Sinar UV (a) 12 penahan

larut lemak dan (b) 6 penahan larut air



22/26

17


3.2.3Teknik ElektrokimiaTeknik elektrokimia jarang dibahas di dalam artikel, di dalam Chrisvert &

Salvador (2007), disebutkan bahwa hanya ada tiga artikel yang menyebutkan bahwa dalam

penentuan penahan sinar UV di dalam produk kosmetik menggunakan teknik elektrokimia.

Salah satu teknik elektrokimia yang digunakan adalah Differential Pulse Votammetry

(DPV) mengunakan elektroda komposit epoxy-carbon atau karobn gelas dan elektroda

lapisan merkuri. Selain itu sekitar tahun 2006 Da Silva berhasil menggunakan metode

analisisi berbasisDifferentialPulse Polarography (DPP) di daam media micellaruntuk

menentukan EMC atau suatu campuran EMC dengan MBC atau BZ3 di dalam komsetik.

3.3 Pertimbangan dalam Preparasi SampelPersiapan sampel tergantung pada berbagai aspek, seperti jenis sampel, target

analit,dan teknik analisis yang akan digunakan. Jadi, seperti yang disebutkan sebelumnya,

kosmestik khususnya kosmetik tabir surya, bisa sangat berbeda dengan kosmetik lainya

(krim, lipstik, lotion, foundation, susu, minyak, air, dll), dengan demikian persiapan

sampel diharapkan akan berbeda, karena terdapat penahan sinar UV anorganik (titanium

oksida dan zink oksida yang merupakan senyawa-senyawa yang sulit dipecah) dan

penahan sinar UV organik, dan juga terdapat senyawa yang berbeda dari yang organik.

Memang, dalam keluarga tertentu, penahan sinar UV memiliki gugus yang berbeda yang

sangat mengubah sifat fisiko-kimia mereka (misalnya BZ3 adalah penahan sinar UV yang

larut dalam lemak, sadangkan BZ4 larut dalam air). Hal ini jelas mempengaruhi proses

persiapan sampel. Di sisi lain, teknik analitis yang digunakan juga memainkan peranan

penting dalam persiapan sampel. Karena ada pelarut atau reagen yang bisa bertentangan

dengan teknik ini. Makalah ini memberikan gambaran umum persiapan sampel dari

penahan sinar UV dalam kosmetik.

Secara umum, kosmetik tabir surya tidak memerlukan metodologi persiapan

sampel yang kompleks, karena pelarutan dari persiapan yang paling umum (yaitu krim,

lotion, susu, air, atau minyak) biasanya mudah, yakni dengan cara mencampurkan bahan-

bahan tersebut dengan penahan sinar yang sesuai yang juga perlu melarutkan target analit.

Namun demikian, meskipun filter UV organik biasanya tidak menimbulkan masalah,

namun karena sifat yang berbeda dari bahan kimia ini, kadang-kadang sangat sulit untuk

mengusulkan metodologi analitis untuk menentukan simultan dari kebanyakan penahan

sinar UV.


23/26

18


Hal ini dikarenakan sulitnya menemukan pelarut tunggal (atau campuran pelarut) untuk

dapat menyelesaikan semua penahan sinar UV yang larut dalam air dan larut dalam lemak

yang juga kompatibel dengan teknik yang akan digunakan. Dengan demikian, metode

analisis berdasarkan pemisahan larut dalam air dan larut dalam lemak penahan sinar UV

yang telah diusulkan. Penentuan pemisahan ini terlihat pada contoh yang ditunjukkan pada

gambar 3.2 sebelumnya.

Terkadang, meskipun pelarutan sampel secara lengkap tidak mugkin, diperoleh

larutan homogen yang sedikit berawan karena adanya beberapa zat terlarut yang dapat

dihilangkan dengan cara penyaringan atau sentrifugasi. Namun, masalah yang berbeda

menyangkut sulitnya memecahkan sampel, seperti lipstik atau foundation. Dalam kasus

lipstik, matriksnya sangat berlemak, maka tidak cukup larut dalam pelarut yang biasa

digunakan (EtOH, MeOH, MeCN, THF, etc). Sebaliknya dalam kasus foundation, juga

mengandung logam oksida dan pigmen dalam formulasinya yang tidak mudah untuk

memecahkan sampel.Dengan demikian, pelarutan lengkap tidak mungkin terjadi,

dibutuhkan pencucian analit dari matriks. Disisi lain, pencucian analit target juga bisa

menjadi menarik dalam kemudahan memecahkan sampel untuk menghindari ganggugan

dari matriks. Sonikasi selama waktu yang berbeda, yang dapat bervariasi dari 5 meit

digunakan oleh Dutra dkk. (2002) untuk 60 bekerja dalam dua langkah oleh Cheng et al.

(1997), adalah teknik favorit dalam proses pencucian. Diusulkan juga Supercritical Fluid

Extraction (SFE), yang memakan waktu kurang dari ekstraksi tersebut dengan ultrasound,

karbon dioksida superkritis digunakan sebagai efisien ekstraktan, meskipun laju ekstraksi

dapat ditingkatkan dengan cara menambahkan sedikit pelarut lainnya, seperti 0.5% MeOH

dan 2% AcOH (Wang dan Chen, 2000), 15% EtOH (Salvador et al, 2001b) atau 2.5%

MeOH: 10% larutan asam fosfat(1:1). Mengenai Microwave Assisted Extraction (MAE),

hal ini diklaim bahwa itu adalah lebih cepat dari SFE, karena hanya membutuhkan

beberapa menit (atau urutan 12 menit) untuk iradiasi, perlu diketahui bahwa setelah

iradiasi perlu mencapai suhu lingkungan dan langkah ini biasanya memakan waktu 10 min.

Akhirnya, dengan sonikasi atau metodologi MAE, biasanya larutan perlu difilter atau

disentrifugasi untuk menghilangka partikel dalam suspensi yang tidak diperlukan dalam

SFE karena partikel tersebut tidak dapat melewati sel ekstraksi.


24/26

19


Teknik ekstraksi klasik, seperti ekstraksi cair-cair digunakan oleh Pietta et al

(1995) untuk menghindar dari gangguan matriks, dan Gagliardi s kelompok riset (1987,

1989) mengusulkan ekstraksi cair-cair untuk memisahkan target penahan sinar UV menjadi

dua kelompok, menghindari gangguan beberapa penahan sinar UV yang disebabkan pada

orang lain. Selain itu, Wang (1999) digunakan MeOH sebagai pelarut ekstraksi cair-cair

untuk mengekstrak penahan sinar UV sasaran dari kloroform yang digunakan untuk

melarutkan sampel lipstik untuk disuntikkan ke dalam sistem LC fase terbalik.

Disisi lain, untuk menentukan penahan sinar UV anrganik, kelompok kami

mengusulkan metodologi (Salvador et al, 2000) didasarkan pada pencernaan asam dalam

oven microwave, dan setelah melakukan perpaduan dari residu dengan pemanasan KHSO 4

dengan api bunsen dan melarutkan residu dalam asam sulfat pekat, untuk penentuan TiO2

oleh ICP AES, dan penggunaan surfaktan untuk menentukan secara langsung ZnO dengan

AAS. Sebuah langkah persiapan tambahan dilakukan oleh Cumpelik (1982) dan Ro et al.

(1994), yang mengusulkan derivatisasi dari penahan sinar UV dengan agen silylating

berbeda untuk mendapatkan senyawa yang lebih stabil untuk diukur dengan GC.


25/26


BAB 4

KESIMPULAN

Produk tabir surya dan penahan sinar UV di dalamnya telah berkembang semakin

luas. Penahan sinar UV dapat diklasifikasikan menjadi organik (chemical absorber) dan

anorganik (physical blocker) berdasarkan mekanisme aksinya, di mana chemical absorber

dapat diklasifikasi lebih jauh berdasarkan spektrum yang diserapnya, UVA atau UVB.

Berbagai opsi penahan sinar UV dalam produk tabir surya dan kosmetik lain dapat

diformulasikan secara kimia, dengan bergantung pada persyaratan dari regulasi yang

diberlakukan pada suatu negara. Regulasi negara-negara mengatur apakah produk tabir

surya termasuk produk obat atau kosmetik, dengan daftar penahan sinar UV yang diizinkan

dicampurkan telah ditentukan konsentrasi maksimumnya. Tingginya permintaan terhadap

SPF yang lebih tinggi telah memacu perkembangan agen dalam produk yang lebih

bervariasi. Penelitian terkait khasiat tabir surya terus dilakukan dengan tujuan menemukan

produk yang mampu memproteksi dari spektrum sinar UV yang luas dengan jumlah zat

aktif yang lebih sedikit. Khasiat tabir surya bergantung pada formulasi sistem, di mana

pelarut dan emolien dapat mempengaruhi absorbansi sinar UV dari zat aktif pada panjang

gelombang tertentu. Estetika produk juga berpengaruh pada penerimaan produk,

khususnya untuk jenis tabir surya yang menjadi bagian dari kosmetik sehari-hari. Berbagai

teknik analitik untuk penentuan penahan sinar UV telah dikembangkan dalam penelitian, di

antaranya adalah teknik kromatografi, spektroskopi dan elektrokimia, di mana preparasi

sampel juga mendai pertimbangan yang harus dikonsiderasi.


26/26

REFERENSI

Chrisvert, A. and A. Salvador. UV Filters in Sunscreens and other Cosmetics:

Regulatory Aspects and Analytical Methods, in Analysis of CosmeticProducts, Salvador, A. and A. Chrisvert, Editors. 2007, Elsevier: Italy.

Levy, Stanley B. UV Filters, in Handbook of Cosmetic Science and Technology,

Barel, A.O, Marc P., and Howard I.M., Editors. 2001, Marcel Dekker,

Inc.: New York.

UV Filters in Sunscreens

Documents

Transcript of UV Filters in Sunscreens