Kosmetik merupakan salah satu kebutuhan utama manusia baik perempuan maupun laki-laki dalam menunjang penampilan sehari-hari. Kosmetik digunakan untuk membersihkan, mewangikan, mengubah penampilan dan melindungi tubuh agar selalu dalam kondisi baik. Beberapa produk kosmetik yang banyak digunakan oleh masyarakat adalah kosmetik yang dapat mencerahkan kulit. Hidrokuinon merupakan senyawa kimia yang telah digunakan sebagai salah satu zat pembuat sediaan kosmetik karena kemampuannya sebagai zat aktif pencerah kulit (lightening agent). Berdasarkan Permenkes RI No. 445/Menkes/Per/V/1998 disebutkan bahwa kandungan hidrokuinon dalam kosmetik masih diperbolehkan dengan batas kadar maksimal sebesar 2%. Namun, hasil pengawasan Badan Pengawas Obat dan Makanan (BPOM) RI tahun 2006 dan 2007 menunjukkan bahwa banyak kosmetik yang beredar di pasaran masih mengandung hidrokuinon dengan kadar lebih dari 2%.

Dampak negatif penggunaan kosmetik yang mengandung hidrokuinon lebih dari 2% yaitu iritasi kulit, kulit menjadi merah dan rasa terbakar. Efek jangka panjang dari penggunaan bahan tersebut adalah dapat menyebabkan kelainan pada ginjal, kanker darah, dan kanker sel hati. Mengacu pada dampak negatif yang ditimbulkan dari penggunaan hidrokuinon di bidang kosmetik, maka sejak tahun 2008 penggunaan hidrokuinon dalam kosmetik dilarang kecuali untuk sediaan pewarna rambut dengan kadar 0,3%. Namun, hasil pengawasan rutin BPOM RI dari Oktober 2014 sampai September 2015, ditemukan 30 jenis kosmetik yang beredar di pasaran masih mengandung bahan dan zat warna berbahaya yang salah satunya adalah hidrokuinon.

Riset Grup Laboratorium Kimia Analitik FST Unair telah mengembangkan beberapa penelitian terkait analisis hidrokuinon dan pembuatan sensor berbasis elektrometri. Tes kit hidrokuinon ini telah dibuat dengan melibatkan mahasiswa dalam kegiatan PKM penelitian (2014) dan PKM kewirausahaan (2015). Produk ini telah mendapatkan hak paten (IDP000049706), serta telah dijual dalam suatu pameran maupun secara online dengan nama nonikit. Produk tes kit ini dapat digunakan secara langsung oleh masyarakat pengguna untuk deteksi hidrokuinon pada kosmetik pemutih kulit yang biasa mereka gunakan jika ada. Namun demikian, metode analisis hidrokuinon di laboratorium masih diperlukan sebagai analisis rujukan jika diperlukan apabila ada konsumen/produsen kosmetik yang komplain terhadap ketidakpuasan hasil tesnya. Di sisi lain, deteksi secara kualitatif tidak dapat memberikan informasi secara pasti kandungan hidrokuinon dalam sediaan kosmetik. Selain itu, deteksi secara kualitatif juga kurang selektif terhadap agen pemutih lain yang memiliki struktur mirip, ataupun adanya pemutih kulit lainnya, seperti arbutin . Analisis hidrokuinon secara kuantitatif adalah solusi untuk mengetahui kandungan hidrokuinon secara akurat.

Beberapa metode yang dapat digunakan untuk analisis hidrokuinon secara kuantitatif adalah spektrometri, high performance liquid chromatography (HPLC), dan gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Namun, metode analisis tersebut memiliki beberapa kelemahan seperti membutuhkan waktu yang lama, operator handal, biaya analisis yang mahal, dan proses preparasi sampel yang rumit. Selain metode tersebut, beberapa peneliti telah mengembangkan teknik elektrokimia untuk analisis hidrokuinon karena preparasi sampel mudah, analisis cepat, sederhana, sensitif, dan secara ekonomis lebih murah dibandingkan metode lainnya.

Voltammetri merupakan salah satu metode elektrokimia yang didasarkan pada reaksi oksidasi dan reduksi pada permukaan elektroda. Elektroda kerja CPE merupakan elektroda yang murah, berpori, memiliki rentang potensial yang luas, inert dan lebih murah dibandingkan dengan elektroda padatan lainnya. Elektroda kerja CPE dapat dimodifikasi secara kimia untuk mempercepat reaksi transfer elektron sehingga dapat meningkatkan kinerjanya dalam mendeteksi sampel dengan kadar yang sangat kecil. Modifikasi CPE dapat dilakukan dengan mencampurkan modifier sebagai salah satu bahan elektroda (bulk modified) maupun dengan melapisi permukaan elektroda dengan modifier.

Analisis hidrokuinon dapat dilakukan dengan metode voltammetri karena hidrokuinon memiliki aktivitas elektrokimia yang baik dan mudah teroksidasi pada permukaan elektroda karbon. Berdasarkan hal tersebut, beberapa peneliti melakukan modifikasi elektroda kerja untuk memperoleh sensor hidrokuinon dengan limit deteksi yang rendah. Dalam penelitian ini, modifikasi elektroda kerja dilakukan menggunakan modifier yang berbeda dengan harapan untuk memperoleh selektivitas yang lebih baik dan meningkatkan sensitivitas dalam deteksi hidrokuinon.

Mengacu pada kelebihan yang ditawarkan dari modifier polimelamin (PM) dan nanopartikel emas (AuNPs), maka penelitian ini bertujuan untuk memodifikasi elektroda kerja pasta karbon menggunakan PM dan AuNPs. Modifikasi elektroda CPE dengan modifier PM dan AuNPs merupakan modifikasi elektroda pertama kali yang digunakan untuk analisis hidrokuinon. Modifikasi dilakukan secara elektrokimia dan dilakukan secara berurutan. Modifikasi secara berurutan akan membantu AuNPs terdeposisi pada bagian luar sehingga dapat berinteraksi dengan analit. Polimelamin diperoleh melalui metode elektropolimerisasi dengan menggunakan monomer melamin. Nanopartikel emas selanjutnya ditambahkan pada permukaan elektroda CPE yang sudah terlapisi dengan polimelamin (CPE/PM) menggunakan metode elektrodeposisi.

Hasil karakterisasi morfologi dan luas permukaan efektif dari elektroda CPE/PM/AuNPs menunjukkan bahwa ukuran AuNPs berkisar di bawah 100 nm dengan luas permukaan efektif elektroda sebesar 0,993 cm², 7 kali lebih luas dibandingkan elektroda CPE. Sifat elektrokimia (elektrokatalitik) HQ dalam larutan buffer asetat pH 5 dan laju pindai 100 mV/s pada elektroda CPE/PM/AuNPs mengalami peningkatan 5 kali lipat lebih tinggi dibandingkan dengan elektroda CPE. Validitas metode analisis HQ dengan elektroda CPE/PM/AuNPs pada daerah linier 0,4 – 10 μM memiliki linieritas 0,999; sensitivitas 10,472 μA/μM; selektifitas yang baik terhadap arbutin; limit deteksi 0,27 μM; rentang akurasi 97,46 – 109,21 %; dan rentang presisi 0,448 – 2,047 %. Analisis HQ dalam sampel memberikan nilai perolehan kembali sebesar 98,72 %; 104,84 %; dan 99,32%. Adanya arbutin tidak berpengaruh pada analisis hidrokuinon.

Penulis:  Muji Harsini dan Satya Candra Wibawa Sakti

Artikel ilmiah telah diterbitkan dalam AIP Conference Proceedings 2454, 060047 (2022); https://doi.org/10.1063/5.0079004