Pendahuluan
Indonesia merupakan negara berkembang dengan jumlah populasi terbesar keempat di dunia. Jumlah penduduk Indonesia pada tahun 2016 adalah 260 juta dan sekitar 60% penduduknya adalah wanita. Berdasarkan tren global, jumlah wanita karir indonesia menempati ranking 10 di dunia. Di daerah beriklim tropis seperti indonesia yang penduduknya rentan terhadap cuaca panas, polusi, dan sinar ultraviolet (UV), wanita cenderung akan mempertimbangkan penggunaan kosmetik untuk melindungi dan memperbaiki penampilannya. Kosmetika adalah bahan atau campuran bahan untuk digosokkan, dilekatkan, dituangkan, dipercikkan atau disemprotkan pada, dimasukkan dalam, dipergunakan pada badan atau bagian badan manusia dengan maksud untuk membersihkan, memelihara, menambah daya tarik atau mengubah rupa dan tidak termasuk golongan obat (Permenkes RI 1976).
Salah satu kosmetik yang sering digunakan adalah bedak wajah. Bedak wajah memiliki fungsi utama menutupi bagian kulit yang cacat seperti komedo, flek, jerawat, dan mengurangi kilauan yang muncul akibat produksi minyak oleh kelenjar. Dewasa ini banyak produk bedak wajah yang memiliki fungsi sebagai tabir surya untuk mengurangi kerusakan kulit akibat sinar UV (FDA, 1999). Produk bedak tersebut umumnya menggunakan senyawa yang berperan sebagai sunscreen agent, salah satunya senyawa zink oksida (ZnO). Senyawa ZnO menjadi salah satu bahan kosmetik yang berasal dari bahan mineral dengan sumber yang banyak sehingga diproduksi secara masif oleh produsen kosmetik. Formulasi bedak dengan suncreen agent dianggap lebih praktis dan aman dibanding penggunaan beberapa macam kosmetik dengan fungsi berbeda-beda yang mempuyai resiko iritasi, alergi, dan interaksi antar zat kandungannya.
Penggunaan ZnO pada produk kosmetik dibatasi oleh BPOM RI dengan kadar maksimum yang diperbolehkan adalah 25% dari total sediaan. Pembatasan ini didasarkan pada resiko bahaya ZnO dengan kadar besar dapat menimbulkan reaksi fotokatalitik dengan menghasilkan senyawa
radikal Reactive Oxygen Species (ROS) dan fotosensitasi. ZnO dengan kadar maksimum 25% dianggap aman dan tidak menimbulkan efek samping pada manusia setelah penggunaannya secara topikal (TGA 2013, BPOM RI 2015).
Pengembangan metode analisis ZnO dalam produk bedak perlu dikembangkan untuk keperluan pengawasan terhadap produk yang beredar. Beberapa metode analisis Zn telah dilaporkan menggunakan spektrofotometri serapan atom, laser scanning confocal microscopy, atomic force microscopy, X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) dan kromatografi (Kondoh and Takano 1987, Pei-Jia et al 2015, Koedam 2015). Sebelumnya telah dilaporkan penggunaan instrumen Spektrometri Serapan Atom (SSA) dalam sampel BB cream dengan limit of detection (LOD) dan limit of quantitation (LOQ) sebesar 0,033 dan 1,057 µg/ml (Mat 2015). Pada penelitian ini digunakan instrumen yang sama untuk menganalisis kadar ZnO dalam beberapa merk bedak yang beredar di pasaran dengan keunggulan aplikasi pada sampel yang berbeda. Tujuan dari penelitian ini adalah menguji metode dan menentukan ZnO pada bedak.
Percobaan
Bahan
Asam klorida (HCl) 37%, aqua deionised, 12 sampel bedak wajah, talk, larutan standar Zn.
Alat
Gelas kimia 100 mL, spatula, penangas, ball filler, pipet tetes, pipet ukur 1 mL, 5 mL, dan 10 mL, labu ukur 10 mL, 25 mL, dan 100 mL, spektroskopi serapan atom (SPECTRAA 50/55 Screen).
Prosedur
Penyiapan Sampel Plasebo
Sampel plasebo menggunakan 2 g talk yang dispike menggunakan larutan standar Zn dengan konsentrasi 40, 50, dan 60 µg/mL untuk uji akurasi dan presisi.
Penyiapan Sampel
Penyiapan sampel dilakukan dengan cara destruksi basah. Sampel sebanyak 2 g dimasukkan ke dalam gelas kimia 100mL kemudian ditambahkan 5 mL aqua deionised dan diikuti dengan HCl 37% sebanyak 5 mL. Pemanasan digunakan metode konvensional dengan sistem tertutup. Sampel ditempatkan di pemanas dengan beberapa kali pengadukan. Sampel diambil dari pemanas setelah 20-25 menit, didinginkan di suhu ruang dan difiltrasi. Filtrat ditambahkan dengan 5 mL HCl 37% dan dilakukan proses pemanasan selama 10-15 menit. Larutan ditambahkan 5 mL aqua deionized dan 5 mL HCl 37% kemudian dipanaskan lagi. Filtrat akhir ditambahkan aqua deionized sampai batas kalibrasi di labu ukur.
Analisis Kandungan ZnO dari produk bedak
Sebanyak dua belas sampel produk bedak yang mengandung ZnO dikumpulkan dan didestruksi dengan HCl 37%. Larutan sampel diencerkan untuk mendapatkan absorbansi pada rentang linearnya.
Hasil dan Pembahasan
Analisis spektrometri absorpsi atom merupakan metode yang tepat untuk penentuan mineral dalam sampel (William 1996). Penelitian lain menunjukkan metode yang selektif untuk analisis Zn adalah dengan melakukan pre-labelling terlebih dahulu dan menggunakan metode kromatografi (Kondoh and Takano 1987) sedangkan dalam penelitian ini menggunakan lampu hollow-cathode Zn pada instrumen.
Pengembangan metode analisis meliputi validasi yang membuktikan bahwa metode dapat dipercaya dan digunakan untuk analisis. Beberapa panduan mengenai verifikasi metode dan validasi dapat diikuti untuk diterapkan dalam pengembangan dan pengujian metode (Chung 2004, APVMA 2004, Ermer and Miller 2005, ICH 2005).
Pembuktian linearitas hubungan antara kadar Zn dengan respon instrumen dilakukan dengan mengukur absorbansi larutan standar dengan konsentrasi 2-10 µg/mL. Hasil pengukuran absorbansi larutan standar dan kurva kalibrasi yang diperoleh diperlihatkan pada Tabel 1 dan Gambar 1.
Gambar 1. Hubungan antara konsentrasi larutan standar Zn dan absorbansi
Tabel Tabel 1. Hasil pengukuran absorbansi larutan standar Zn
| Konsentrasi (bpj) | Absorbansi Rata – Rata* |
|---|---|
| 2 | 0,0206 |
| 4 | 0,0383 |
| 6 | 0,0556 |
| 8 | 0,0730 |
| 10 | 0,0913 |
*dilakukan 3 kali replikasi
Evaluasi linearitas berdasarkan nilai koefisien korelasi. Diperoleh persamaan regresi y = 0,008805x+0,00293 dengan R2 sebesar 0,9999. Penentuan limit of detection (LOD) dan limit of quantification (LOQ) dihitung berdasarkan kurva kalibrasi yang diperoleh. Nilai LOD dan LOQ masing-masing didapatkan sebesar 0,101 dan 0,306 µg/mL.
Uji akurasi dilakukan dengan pengukuran konsentrasi larutan standar dan spiked placebo. Evaluasi akurasi metode berdasarkan nilai persen perolehan kembali hasil pengukuran. Hasil uji akurasi larutan standar dan spiked placebo ditunjukkan masingmasing pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil Uji Akurasi Konsentrasi Larutan Zn Standar dan Spiked Placebo
| Larutan Standar Zn | ||||
|---|---|---|---|---|
| Konsentrasi Teoritis (bpj) | Konsentrasi Terukur (bpj)* | %Recovery | ||
| 4 | 4,02 ± 0,06 | 100,5 ± 1,50 | ||
| 5 | 5,15 ± 0,06 | 103,13 ± 1,31 | ||
| 6 | 5,98 ± 0,06 | 99,82 ± 1,09 | ||
| Larutan Spiked Placebo | ||||
| Konsentrasi Teoritis (bpj) | Konsentrasi Terukur (bpj)* | %Recovery | ||
| 4 | 4.05 ± 0,06 | 101,46 ± 1,63 | ||
| 5 | 4,96 ± 0,13 | 99,34 ± 2,60 | ||
| 6 | 6,21 ± 0,06 | 103,6 ± 1,09 | ||
*Hasil yang ditampilkan adalah rata-rata dari 3 replikasi
diperoleh persen perolehan kembali berkisar dari 99,82 – 103,13 % untuk standar dan 99,34 – 103,6 % untuk spiked placebo. Uji presisi dilakukan menggunakan larutan standar Zn dan spiked placebo pada periode pengujian intraday dan interday. Hasil uji presisi ditunjukan pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil Uji Presisi Konsentrasi Larutan Zn Standar dan Spiked Placebo
| Larutan Standar Zn | ||||
|---|---|---|---|---|
| Uji | Waktu | Konsentrasi Terukur (bpj)* | %KV | |
| Pagi | 5,08 ± 0,98 | |||
| Intraday | Siang | 5,17 ± 1,2 | 1,33 | |
| Malam | 5,08 ± 1,82 | |||
| Hari ke-1 | 5,09 ± 1,67 | |||
| Interday | Hari ke-2 | 5,19 ± 1,78 | 1,72 | |
| Hari ke-3 | 4,98 ± 1,71 | |||
| Larutan Spiked Placebo | ||||
| Uji | Waktu | Konsentrasi Terukur (bpj)* | %KV | |
| Pagi | 4,91 ± 0,94 | 1,46 | ||
| Intraday | Siang | 5,09 ± 1,67 | 1,40 | |
| Malam | 5,15 ± 1,79 | |||
| Hari ke-1 | 5,09 ± 1,67 | |||
| Interday | Hari ke-2 | 5,04 ± 1,83 | 1,79 | |
| Hari ke-3 | 5,06 ± 1,87 | |||
*Hasil yang ditampilkan adalah rata-rata dari 6 replikasi
Penentuan kadar ZnO dilakukan terhadap 12 sampel bedak yang beredar di pasaran. Dimulai dengan preparasi sampel. Penelitian lain menunjukkan penggunaan agua regia memberikan hasil yang baik (Koedam 2015). penelitian Dalam ini, preparasi sampel menggunakan metode destruksi basah menggunakan HCl yang mudah diperoleh. Hasil dari penentuan ZnO pada sampel bedak ditunjukkan di Tabel 4 yang menunjukkan rentang konsentrasi ZnO sebesar 1,74 – 25,76 %.
Tabel 4. Hasil Uji Konsentrasi ZnO dalam 2 gram Bedak dan Kadar Total ZnO dalam bedak
| Sampel | Kadar Total ZnO dalam Sampel |
|---|---|
| Bedak | (%)* |
| A | 4,350 ± 0,001 |
| В | 19,060 ± 0,012 |
| С | 2,130 ± 0,000 |
| D | 23,003 ± 0,019 |
| Е | 1,740 ± 0,015 |
| F | 2,590 ± 0,021 |
| G | 4,460 ± 0,006 |
| Н | 2,560 ± 0,041 |
| I | 25,760 ± 0,042** |
| J | 23,106 ± 0,063 |
| K | 25,250 ± 0,014** |
| L | 2,380 ± 0,091 |
*Hasil yang ditampilkan adalah rata-rata dari 3 replikasi
Berdasarkan PerKBPOM Nomor 18 Tahun 2015 konsentrasi maksimum ZnO adalah 25 %, sehingga terdapat 2 dari 12 sampel yang melebihi konsentrasi maksimum ZnO yaitu sampel I dan K. Persyaratan kadar maksimum ZnO yang diperbolehkan harus menjadi perhatian khusus bagi industri kosmetik mengingat banyaknya produk yang menggunakannya dan resiko bahaya terhadap kesehatan yang dapat ditimbulkan akibat batas yang tidak sesuai.
Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat diperoleh kesimpulan bahwa penentuan kadar Zn dalam sampel bedak wajah dapat dilakukan dengan menggunakan Spektrofotometri Serapan Atom dengan persamaan regresi y=0.008805x+0.00293 dengan R² sebesar 0.9999, LOD dan LOQ sebesar 0.101 dan 0.306 µg/mL, persen perolehan kembali berkisar dari 99,82 – 103,13 % untuk standar dan koefisien variasi 99,34 – 103,6 % untuk spiked placebo, presisi intraday dan interday untuk larutan baku masing-masing 1,33 dan 1,72 dan untuk spiked placebo 1,46 dan 1,79. Berdasarkan hasil pengujian terhadap 12 sampel bedak wajah diperoleh kadar ZnO dalam sampel berkisar antara 1,74 – 25,76 %.
Daftar Pustaka
Australian Pesticides and Veterinary Medicines Authority, 2004. Guidelines for the Validation of Analytical Methods for Active Constituent, Agricultural and Veterinary Chemical Products.
Chung C, Lee YC, Herman L, Xue-Ming Z (Editor), 2004, Analytical Method Validation and Instrument Performance Verification, John Wiley & Sons, New Jersey, 1-320.
Food and Drug Administration, 1999, Sunscreen Drug Product for Over The Counter Human Use, Fed Regist. 64(98):27693.
Ermer JJ, Miller JHM. 2005. Method Validation in Pharmaceutical Analysis: A Guide to Best Practice (Eds). WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.
*Kadar ZnO dalam sampel melebihi batas yang diperbolehkan
Damayanti et al.
International Conference on Harmonization (ICH), 2005, Validation of Analytical Procedures : Text and Methodology Q2 (R1).
Koedam, 2015, A Rapid Extraction Method for Atomic Absorption Spectroscopy Analysis of Zinc Oxide in Cosmetics and Skin Care Products, Spectroscopy, 30 (2): 1-3.
Kondoh Y, Takano S, 1987, Determination of zinc pyrithione in cosmetic products by high-performance liquid chromatography with pre-labelling, J Chromatogr, 6(408): 255-262.
Mat, TNBT, 2015, Development and Validation of Analytical Method for Analysis of Zinc Oxide in BB Cream Using Atomic Absorption Spectroscopy, undergraduate thesis, Bandung Institute of Technology, Bandung.
Pei-Jia L, Shou-Chieh H, Yu Pen C, Lih Ching C, Daniel Yang CS, 2015, Analysis of titanium dioxide and zinc oxide nanoparticles in cosmetics, Journal of Food and Drug Analysis, 23(3): 587-594.
Peraturan Kepala Badan Pengawas Obat dan Makanan Republik Indonesia Nomor 18 tahun 2015 tentang Persyaratan Teknis Bahan Kosmetika, BPOM RI, Jakarta.
Permenkes RI Nomor:220/Menkes/Per/IX/76 Tentang Produksi dan Peredaran Kosmetika dan Alkes.
Therapeutic Goods Administration (TGA), 2013, Literature review on the safety of titanium dioxide and zinc oxide nanoparticles in sunscreen: Scientific review report, Australian Government, Department of Health and Ageing, 5-7.
William TR, 1996, Analytical Methods for Atomic Absorption Spectroscopy, Perkin Elmer Corp, United State.