Analisis

Kosmetik

Metode Analisis antara lain:

Pengujian cemaran mikroba;

Pengujian logam berat;

Pengujian beberapa bahan yang

dilarang digunakan dalam Kosmetika;

Pengujian beberapa bahan pengawet

yang digunakan dalam Kosmetika.

1. Cemaran Mikroba

1. Penetapan Angka Kapang Khamir dan

Uji Angka Lempeng Total

2. Uji Efektivitas Pengawet

2. Uji Logam Berat

Arsen

Kadmium

Timbal

Merkuri

3. Pengujian bahan yang

dilarang

a. Identifikasi Asam Retinoat

b. Identifikasi Bahan Pewarna yang

Dilarang

c. Identifikasi dan Penetapan Kadar

Hidrokinon

1. UJI LOGAM

BERAT

Prinsip

Digesti dengan cara digesti basah atau

digesti kering atau digesti gelombang

mikro bertekanan tinggi (High Pressure

Microwave Digestion)

Metode: Graphite Furnace Atomic

Absorption, Spectrophotometer (GF-AAS)

dan Flow Injection Analysis System Atomic Absorption Spectrophotometer

(FIAS-AAS)

Pereaksi Asam nitrat pekat Asam klorida pekat Larutan hidrogen peroksida 30 % v/v Pereduksi untuk merkuri: Larutan timah (II) klorida 1,1%

dalam larutan asam klorida 3% v/v, Larutan natrium borohidrida 0,2% dalam larutan natrium hidroksida 0,05 %, Larutan magnesium nitrat 50%, Air deionisasi, Larutan Modifier untuk GF-AAS

As: modifier Pd 1000 g/mL Pb dan Cd: buat campuran larutan Mg(NO3)2 6H2O 0,2%

dalam larutan asam nitrat 0,5% v/v dan larutan NH4H2PO4 0,2% dalam larutan asam nitrat 0.5 % v/v (1:1) Pereaksi untuk perlakuan awal pengujian As: buat campuran larutan kalium iodida 10% dan larutan asam askorbat 10% (1:1)

Larutan Baku

Larutan baku persediaan As, Cd, Pb dan

Hg dengan konsentrasi masing-masing

1000 g/mL

Satu seri larutan untuk kurva kalibrasi

As: 5, 10, 20, 30 dan 50 g/L dalam larutan

asam nitrat 0,5% v/v.

Cd: 0,5; 1; 2; 3 dan 5 g/L dalam larutan

asam nitrat 0,5% v/v.

Pb: 5; 10; 20; 30 dan 50 g/L dalam

larutan asam nitrat 0,5% v/v.

Hg: 0,5; 1; 2; 3 dan 5 g/L dalam larutan

asam klorida 3% v/v

Larutan Uji : Digesti Basah Alat digesti gelombang mikro (untuk As, Cd, Pb, Hg):

a. Timbang saksama 0,15 - 0,20 g contoh, masukkan ke dalam tabung kuarsa atau tetrafluorometan (TFM) 50 mL. Hindari kontak dengan dinding tabung, tambahkan 3,0 mL asam nitrat pekat dan 1,0 mL larutan hidrogen peroksida 30% v/v.

b. Jika contoh mengandung talk atau pigmen, tambahkan 1 mL asam klorida pekat.

c. Tutup tabung dan diamkan selama 15 menit untuk menjamin reaksi berjalan sempurna. Digesti dalam microwave digestion system

d. Setelah didinginkan sampai suhu ruang, tambahkan 20 mL air deionisasi pada larutan digesti, bilas bagian dalam dan bagian tutup, saring dengan kertas Whatman no.1. Tampung filtrat dalam labu tentukur 50-mL dan encerkan dengan air deionisasi sampai tanda.

Digesti Kering Digesti kering/pengabuan (untuk As, Cd, dan Pb)

Timbang saksama lebih kurang 2,5 g contoh, masukkan ke dalam cawan porselen dan tambahkan 3 mL larutan magnesium nitrat 50%.

Keringkan di atas tangas air, abukan residu terlebih dahulu dalam mantel pemanas sampai tidak terdapat asap, kemudian panaskan dalam tanur pada suhu 500oC selama 3 jam.

Dinginkan, tambahkan 25 mL larutan asam klorida 6 M, saring ke dalam labu tentukur 50-mL dan encerkan dengan air sampai tanda.

Batas kuantitasi

As 2,5 g/g

Cd 1 g/g

Pb 10 g/g

Hg 0,5 g/g

2. UJI BAHAN

YANG

DILARANG

Pilihan Metode

Metode

kromatografi

Prinsip Kromatografi

Melibatkan sampel yang dibawa oleh

fase gerak

Melewati fase diam

PEMILIHAN FASE DIAM DAN FASE GERAK:

Sampel memiliki kelarutan yang

berbeda

di fase diam dan fase gerak

Sehingga..... Sampel yang memiliki ketertarikan

dengan fase diam, membutuhkan waktu

yang lebih lama untuk melewati fase

diam dibandingkan sampel yang lebih

larut di fase gerak

Perbedaan mobilitas menyebabkan

pemisahan satu sama lain

LIKE DISSOLVE LIKE

Jenis Kromatografi

19

Instrumen

Tipe Kolom

Fase Normal: Fase diam lebih polar

dibanding fase gerak Contoh: Kolom

Silika

Fase Balik: Fase diam lebih non polar

dibanding Fase Gerak

Contoh: Kolom silika yang digabung

dengan rantai hidrokarbon

Polarity of silica gel (normal phase)

(Reversed Phase)

Asam retinoat-KLT Baku Pembanding (BP) Asam retinoat BP. Simpan

dibawah nitrogen dan terlindung dari cahaya,

pada suhu ruang.

Pereaksi: asam asetat glasial, asam fosfomolibdat, aseton, etanol mutlak, Dietil eter, n-heksan, Metanol, Gas nitrogen, Sikloheksan

Larutan pengembang : Sistem A: campuran n-heksan - asam asetat glasial 0,33% dalam etanol mutlak (9:1) v/v; Sistem B: campuran n-heksan - aseton (6:4) v/v; Sistem C: campuran sikloheksan - eter - aseton - asam asetat glasial (54:40:4:2) v/v/v/v

Larutan penampak bercak: asam fosfomolibdat 5% dalam etanol mutlak

Preparasi sampel

Produk krim: Timbang lebih kurang 3 g

contoh, masukkan ke dalam tabung

sentrifus 30 mL, bungkus dengan

aluminium foil, tambahkan 10 mL metanol

dan campur menggunakan vortex mixer

selama 5 menit. Dinginkan dalam es

selama 15 menit dan saring melalui kertas

saring Whatman no. 41 atau yang setara.

Produk berbasis air (larutan dan gel): Timbang

lebih kurang 10 g contoh, masukkan ke

dalam corong pisah. Untuk contoh gel,

tambahkan dalam 5 mL air. Ekstraksi larutan

dengan 50 mL n-heksan dan cuci ekstrak n-

heksan dengan 10 mL air. Uapkan ekstrak

dengan hembusan gas nitrogen sampai

kering. Larutkan residu dalam 1 mL metanol

dan saring melalui penyaring membran PTFE

dengan porositas 0,45 m.

Perhitungan

Nilai Rf = Jarak tempuh bercak/Jarak

tempuh larutan pengembang

Perkiraan Rf

Sistem A 0,1 0,3

Sistem B 0,5

Sistem C 0,4

Asam retinoat-KCKT Prinsip: Asam retinoat diidentifikasi secara

kromatografi cair fase balik dengan deteksi ultra violet.

Baku Pembanding (BP): Asam retinoat BP. Simpan dibawah gas nitrogen dan terlindung dari cahaya.

Pereaksi: Semua pereaksi yang digunakan harus pro analisis dan sesuai untuk KCKT (Air bidestilasi, , asam asetat glasial dan Metanol)

Fase gerak: campuran metanol-air-asam asetat glasial (85:15:0,5) v/v/v

Larutan Baku

Timbang saksama lebih kurang 10 mg

Asam retinoat BP, masukkan ke dalam

labu tentukur 10-mL, larutkan dalam 5 mL

metanol, jika perlu sonikasi selama 1

hingga 2 menit dan encerkan dengan

metanol sampai tanda (A).

Buat pengenceran 1000 kali dengan cara: pipet 1 mL (A) ke dalam labu tentukur 10-mL, encerkan dengan metanol sampai tanda (B); pipet 1 mL (B) ke dalam labu tentukur 10mL, encerkan dengan metanol sampai tanda (C); pipet 1mL (C) ke dalam labu tentukur 10-mL, encerkan dengan metanol sampai tanda (D). Larutan (D) yang digunakan sebagai larutan baku.

Preparasi Sampel Produk Krim: Timbang lebih kurang 1 g

contoh, masukkan ke dalam tabung sentrifus 30 mL yang dibungkus dengan alumunium foil, tambahkan 10 mL metanol dan campur menggunakan vortex mixer selama 5 menit. Dinginkan dalam es selama 15 menit dan saring melalui penyaring membran berdiameter kecil dengan porositas 0,45 m. Kumpulkan filtrat dalam vial berwarna coklat, buang beberapa mL filtrat pertama. Gunakan filtrat sebagai larutan uji.

Larutan jernih: Saring larutan melalui

penyaring membran berdiameter kecil

dengan porositas 0,45 m. Kumpulkan

filtrat dalam vial berwarna coklat, buang

beberapa mL filtrat pertama. Gunakan

filtrat sebagai larutan uji.

Kondisi HPLC

Suhu kolom : 30C

Laju alir : 1,4 mL/menit

Detektor : UV 353 nm

Volume injeksi : 20 L

Identifikasi

Pewarna yang

Dilarang Dalam

Produk

Kosmetik

Prinsip

Bahan pewarna yang dilarang dalam

kosmetika diekstraksi dan diidentifikasi

secara KLT.

Jingga K1 BP, Kuning metanil BP dan

Merah K10 BP

Larutan Baku

A. Larutan baku bahan pewarna larut

minyak:

Timbang saksama sejumlah Jingga K1 BP,

larutkan dalam diklorometan atau pelarut

campur hingga kadar 0,1 mg/mL dan

sonikasi sampai homogen.

B. Larutan baku bahan pewarna larut air

Timbang saksama sejumlah Kuning

Metanil BP, dan Merah K10 BP, masing-

masing dilarutkan dan diencerkan

dengan metanol atau DMF atau pelarut

campur hingga kadar 0,2 mg/mL.

Preparasi sampel

Produk kosmetika berwarna:

Timbang saksama lebih kurang 0,1 g 0,3 g contoh dan larutkan dalam 2 mL

pelarut campur. Untuk sampel yang

diduga mengandung Jingga K1: Lakukan

ekstraksi dengan diklorometan. Jika perlu,

panaskan pada suhu 90oC selama 1 jam

atau sampai larut.

Kosmetika yang mengandung

minyak

Lakukan ekstraksi lemak 2 kali, setiap kali

dengan 5 mL n-heksan. Kumpulkan

ekstrak n-heksan. Jika ekstrak berwarna,

ekstraksi kembali dengan 2 mL pelarut

campur dan buang lapisan n-heksan.

Saring lapisan pelarut campur melalui

penyaring membran dengan porositas

0,45 mikrom. Gunakan filtrat sebagai

larutan uji.

Sediaan mandi dan produk

kosmetika berbasis air lainnya

Timbang saksama lebih kurang 1 sampai

5 g contoh (tergantung konsentrasi warna pada contoh), tambahkan 20 mL DMF dan panaskan di atas tangas air selama 10 menit.

Biarkan pada suhu ruang hingga dingin dan saring melalui kertas saring Whatman (kecepatan sedang sampai tinggi).

Pewarna organik akan larut dalam DMF.

Lakukan ekstraksi terhadap lapisan DMF

dengan 40 mL petroleum eter untuk

menghilangkan kelebihan minyak.

Uapkan lapisan DMF di atas tangas air

sampai kering.

Jika lapisan petroleum eter berwarna,

menunjukkan adanya pewarna larut

minyak. Uapkan lapisan petroleum eter

sampai kering.

Batas Deteksi KLT

Jingga K1 133 - 400 g/g

Kuning Metanil 33 - 100 g/g

Merah K10 266 - 800 g/g

KCKT

Prinsip: Bahan pewarna yang dilarang

dalam kosmetika diidentifikasi secara

kromatografi cair fase balik dengan

deteksi cahaya tampak.

Kondisi Suhu oven kolom : 30 C Kolom : kolom baja tahan karat berisi oktadesil-

silana C18, ukuran partikel 5 m, 200 x 4,6 mm atau yang setara

Laju alir : 1 mL/menit

Detektor : 435 nm dan 535 nm

Rentang spektra detektor : 275 sampai 760 nm PDA

Volume injeksi : 20 mikroLiter

Waktu analisis : 35 menit Fase gerak: Buat campuran larutan

tetrabutilamonium 0,005 M - air (75:25) v/v

IDENTIFIKASI DAN PENETAPAN

KADAR HIDROKINON DALAM

KOSMETIKA

SECARA KROMATOGRAFI LAPIS

TIPIS (KLT) DAN

KROMATOGRAFI CAIR

KINERJA TINGGI (KCKT)

KLT

Larutan pengembang

Sistem A: n-heksan - aseton (3:2)

Sistem B: toluen - asam asetat glasial (8:2)

Larutan penampak bercak: Ke dalam

larutan perak nitrat 5% dalam air,

tambahkan amonia 25% hingga

endapan yang terbentuk larut.

Larutan asam fosfomolibdat 5% dalam

etanol mutlak.

KCKT

Kondisi:

Fase gerak: metanol - air (55:45) v/v.

Laju alir : 1,0 mL / menit

Detektor : UV 295 nm

Volume injeksi : 20 L

Spektrometri

Massa

Instrumentasi

Proses

Sampel diionisasi, umumnya menjadi

kation dengan hilangnya sebuah elektron

yang dilakukan oleh sumber ion

Ion kemudian dipilih dan dipisahkan

berdasarkan massa dan muatan:

dilakukan oleh Penganalisis Massa.

Pemisahan ion kemudian dideteksi dan

ditampilkan pada spektrum massa.

Tipe Ionisasi

Berdasarkan pembentukan ion:

Electrospray (ESI)

Atmospheric Pressure Chemical Ionization (APCI)

Atmospheric Pressure Photo-Ionization (APPI)

New dual sources (ESI/APCI) or (APCI/APPI)

Dasar Pemilihan

Tergantung dari pemakaian

Peningkatan polaritas dan bobot molekul

serta ketidakstabilan termal:

menggunakan electrospray.

Contohnya: obat dan protein

Kurang polar, stabil termal dan BM

rendah dapat menggunakan: APCI atau

APPI

ESI: Droplet size reduction & fission

Pengurangan ukuran partikel terjadi

karena proses terus menerus sebagai

berikut:

1. Desolvasi (penguapan pelarut dan

dapar)

2. Tetesan bermuatan . +++

+

+

+

+++

+

+

+

+

++

+++

+

+

++++++++++

++++

+

++++++++++

+++

+

+

++++++++++

++++

+

++++++++++

+

+

+

+

+

APCI

APCI umumnya digunakan untuk senyawa kurang polar dan BM sekitar 1500 Da,

Umumnya menghasilkan satu muatan ion dengan laju alir 12ml/min.

Menggunakan nebulisasi pemanasan untuk menguapkan pelarut

Rentang konsentrasi cukup besar

Fragmentasi tidak diharapkan bisa terjadi.

Penggabungan LC dan MS

Skema Sistem

Liquid

Chromatography Ionisasi Mass Analyzer Detektor

ESI APCI APPI

Triple Quadrapoles Ion-Traps Hybrids

Pilihan kolom dan

fase gerak

Tandem MS-MS

Triple Quadrupole (QqQ)

Ion Trap (IT)

Hybrids

Jingga K1 (C.I. Pigment Orange 5,D&C

Orange No. 17)

(CI 12075)

Chemical Formula: C16H10N4O5 Exact Mass: 338.07 Molecular Weight: 338.27 m/z: 338.07 (100.0%), 339.07 (17.6%), 340.07 (2.7%),

339.06 (1.5%)

Elemental Analysis: C, 56.81; H, 2.98; N, 16.56; O, 23.65

Merah K10 (Rhodamine B, D&C Red No. 9,C.I.

Food Red 15)

(CI 45170)

Exact Mass: 480.22 Molecular Weight: 481.03 m/z: 480.22 (100.0%), 482.22 (37.2%),

481.22 (31.5%), 483.22 (9.9%), 484.22

(1.7%)

Elemental Analysis: C, 69.91; H, 6.91; Cl, 7.37; N, 5.82; O, 9.98

Auramin

(CI 41000)

Chemical Formula: C17H22ClN3 Exact Mass: 303.15 Molecular Weight: 303.83 m/z: 303.15 (100.0%), 305.15 (32.2%), 304.15 (19.5%), 306.15 (6.0%),

305.16 (1.6%)

Elemental Analysis: C, 67.20; H, 7.30; Cl, 11.67; N, 13.83

Butter Yellow (C.I. Solvent Yellow 2) (methyl

yellow)

(CI 11020)

Chemical Formula: C14H15N3 Exact Mass: 225.13 Molecular Weight: 225.29 m/z: 225.13 (100.0%), 226.13

(15.3%), 227.13 (1.2%), 226.12

(1.1%)

Elemental Analysis: C, 74.64; H, 6.71; N, 18.65

Black 7984 (Food Black 2)

(CI 27755)

Chemical Formula: C26H15N5Na4O13S4 Exact Mass: 824.91 Molecular Weight: 825.64 m/z: 824.91 (100.0%), 825.92 (28.8%), 826.91 (18.7%), 826.92 (7.6%),

827.91 (6.0%), 825.91 (5.0%), 828.91 (2.0%), 827.92 (1.5%)

Elemental Analysis: C, 37.82; H, 1.83; N, 8.48; Na, 11.14; O, 25.19; S, 15.53

Aplikasi

Ekstraksi fase padat cair-kromatografi-tandem

spektrometri massa untuk penentuan dari 2-

hidroksi-4-methoxybenzophenone dan

metabolitnya dalam urin dan semen manusia

Zacaras Len&Alberto Chisvert&Isuha

Tarazona& Amparo Salvador

Anal Bioanal Chem (2010) 398:831843

65

66

2-Hydroxy-4-

methoxybenzophenone (HMB)

(Benzophenone-3)

Pelindung radiasi sinar matahari

Dalam produk kosmetik tabir surya sendiri

atau dalam kombinasi

Diatur dalam produk kosmetik oleh

peraturan perundang-undangan yang

berbeda

di seluruh dunia.

HMB dapat digunakan

sampai maksimum 10%,

6%, dan 5% (b / b) di Uni

Eropa, Amerika Serikat,

dan Jepang.

WARNING !!!!

Peringatan pada label

HMB dianggap aman untuk

topikal aplikasi pada kulit manusia dalam

praktek tertentu penggunaan dan

konsentrasi dalam kosmetik.

TAPI....

Hasil penelitian... Dianggap sebagai alergen potensial

In vitro dan in vivo studi menunjukkan HMB yang dapat diserap melalui kulit sampai batas tertentu

Studi tentang aktivitas hormonal, ditemukan bahwa paparan terus menerus formulasi tabir surya, mengganggu hormon endokrin termasuk HMB mungkin memiliki efek estrogenik pada manusia.

Jenis gangguan endokrin.

GC-MS

LC-MS

SPE-LC-MS-MS

METODE

LD tinggi,

matriks sederhana

LD rendah

matriks komplek

Tujuan

Pengembangan dan validasi

menggunakan SPE tandem mass

spectrometry (LC-MS/MS)

Penentuan senyawa induknya (HMB) dan

tiga metabolit (misalnya, DHB, DHMB, dan

THB) dalam urin dan semen manusia.

Bahan HMB 98%, DHB 99%, DHMB 98%, and THB 99%

Absolute ethanol (EtOH) LC grade, methanol (MeOH) LC grade, acetone extrapure, hydrochloric acid (HCl) ca. 37% reagent grade and sodium hydroxide (NaOH), Formic acid, -glucuronidase

Typical cosmetic-grade ingredients such as emollients, surfactants, smoothing agents, hydrating agents, preservatives, perfumes, used to prepare laboratory-made sunscreen creams,

Sistem LC-10AD liquid chromatography system Shimadzu a Quattro triple quadrupole mass spectrometer Micromass

SEA 18 column 50.21 cm, 3m with an Ultraguard SEA 18 precolumn 103.2 mm

Solvent A (water with 0.1% of formic acid) and solvent B (MeOH) with 0.1% of formic acid

0.2 mL min1 and room temperature:

Gradient system

C18 SPE cartridges (100 mg, 5 mm i.d.)

Gradient system Minute Mobile Phase 01

40% solvent B

19.5

95% solvent A

Hold 5 95 % solvent A

20 L

Positive electrospray ionization mode

(ESI+)

Multiple reaction monitoring (MRM).

3.5 kV of capillary voltage.

Nitrogen (99.9%), used as nebulizing and

desolvation gas in the ESI source

Prosedur

5 mL of the incubated samples at a flow rate of about

0.5 mL./min, washed with 81 mL of water

and dried under full vacuum for 10 min by using a SPE vacuum

The analytes were eluted with 30.35 mL of acetone

SPE Extraction Procedure,

conditioned with 2 mL of EtOH

followed by 2 mL of water.

ENZIMATIC HYDROLYSIS: Beta-glukoronidase

HMB

Hasil

Waktu retensi THB 12.4 min, DHB 14.2 min,

DHMB 14.6 min, DHDMB 15.7 min, and

HMB 16.1 min.

0,027 0,103 ng/mL pada urin dan 1 - 3ng/mL pada semen

Recoveries 98% to 115%

Kesimpulan Metode analisis sensitif berdasarkan SPE gabungan dengan

LC-MS/MS untuk penentuan HMB, DHB, DHMB, dan THB di kedua urin dan semen manusia.

Metode penambahan standar kalibrasi digunakan sebagai pendekatan kuantitatif untuk memperbaiki interferensi matriks.

Metode analisis dapat diterapkan untuk farmakokinetik HMB, dan terutama dari metabolitnya, yang mungkin memiliki lebih efek jangka panjang yang merugikan daripada senyawa induknya.

Merupakan penentuan simultan senyawa induk (HMB) dan semua tiga metabolit (DHB, DHMB, dan THB) dalam urin manusia dan semen dalam skala ng/ml

Pustaka Chang-Kee LIM and Gwyn LORD, Current

Developments in LC-MS for Pharmaceutical Analysis, 2002, Biol. Pharm. Bull. 25(5) 547557 (2002)

Satinder Ahuja and Michael W Dong, Handbook of Pharmaceutical Analysis by HPLC, Elsevier, 2005,

National Institut of Justice, Technology Transfer Workshop, Why LC/MS-MS

Agilent Techonology: The Role of LC-MS