Bahan Baku untuk Formulasi Tabir Surya: Panduan Kimiawan Mengenai Filter UV dan Komponen Lainnya

Formulasi tabir surya bertumpu pada filter UV (penyerap organik seperti avobenzone, octocrylene, atau filter mineral seperti zinc oxide dan titanium dioxide), ditambah emulsifier, film-former, antioksidan, dan rheology modifier yang menjaga filter tetap stabil, tersebar merata, dan fotostabil di kulit. Di Indonesia, hanya filter yang tercantum dalam Lampiran Peraturan BPOM No. 25 Tahun 2025 yang boleh digunakan, masing-masing dengan batas konsentrasi maksimum yang tetap.

• Titanium dioxide dan zinc oxide diizinkan hingga 25% dalam Annex VI Regulasi Kosmetik UE
• Avobenzone (Butyl Methoxydibenzoylmethane) dibatasi maksimum 5% menurut aturan UE/Inggris, batas yang lebih rendah dibandingkan beberapa pasar lain
• Sebagai perbandingan, monograf OTC AS mencantumkan 16 bahan aktif yang secara historis diizinkan, dengan batas seperti octinoxate 7,5% dan oxybenzone 6%
• Pengujian SPF dan klaim spektrum luas bergantung pada kombinasi filter sekaligus vehikelnya, bukan hanya bahan aktifnya, menurut studi fotostabilitas yang telah ditelaah sejawat
• Basis tabir surya yang dirancang dengan baik umumnya memuat total filter UV sebesar 8–20%, dengan memadukan dua hingga empat bahan aktif untuk mencakup rentang UVB serta UVA1/UVA2

Inilah hal yang mengejutkan kebanyakan pemula: filter UV jarang menjadi penyebab kegagalan formula tabir surya. Biasanya masalahnya ada pada basisnya — emulsifier yang tidak sanggup menahan 15% bahan aktif larut minyak, film-former yang meninggalkan guratan, atau antioksidan yang tidak ada sehingga avobenzone terurai dalam satu jam paparan matahari. Memformulasikan SPF bukan sekadar soal memilih filter, tetapi membangun sistem yang menjaga filter tersebut tetap bekerja.

Filter UV: Perangkat Organik dan Mineral

Setiap tabir surya diawali dengan bahan aktifnya, dan di Indonesia bahan ini diatur ketat oleh Lampiran Peraturan BPOM No. 25 Tahun 2025 — sebuah daftar tertutup. Jika suatu filter UV tidak tercantum di sana beserta konsentrasi maksimum yang diizinkan, filter itu tidak boleh dipakai pada produk yang dipasarkan, terlepas dari kinerjanya dalam monograf di wilayah lain. Hal ini perlu ditekankan karena formulator sering merujuk daftar FDA AS karena kebiasaan: monograf OTC AS mengizinkan bahan aktif seperti aminobenzoic acid hingga 15% dan homosalate hingga 15%, tetapi izin dan batas di Inggris/UE untuk bahan kimia yang sama bisa berbeda, sehingga status setiap filter harus diperiksa langsung pada Annex VI, bukan diasumsikan berdasarkan analogi.

Filter Organik (Kimia)

Filter ini menyerap foton UV dan melepaskan kembali energinya sebagai panas. Filter organik yang umum dipakai dalam formulasi di Inggris/UE meliputi:

• Ethylhexyl Methoxycinnamate (Octinoxate) — penyerap UVB yang kuat, biasanya digunakan pada 3–7%
• Butyl Methoxydibenzoylmethane (Avobenzone) — filter UVA1 utama, dibatasi 5% dalam Annex VI, tetapi terkenal tidak fotostabil kecuali dipasangkan dengan penstabil
• Octocrylene — filter UVB yang juga membantu menstabilkan avobenzone secara fotokimia
• Ethylhexyl Salicylate (Octisalate) — filter UVB yang lebih lemah, sering dipakai sebagai pelarut bagi bahan aktif UV kristalin lainnya
• Bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine (Tinosorb S) — spektrum luas, larut minyak, dan dihargai karena fotostabilitasnya

Filter Mineral (Anorganik)

Zinc oxide dan titanium dioxide bekerja melalui kombinasi penyerapan, penyebaran (scattering), dan pemantulan. Keduanya diizinkan hingga 25% dalam daftar Annex VI UE/Inggris, dan keduanya memiliki persoalan regulasi tersendiri bila digunakan dalam bentuk nano — nano-titanium dioxide dan nano-zinc oxide memiliki entri dan pembatasan tersendiri (termasuk larangan nano-TiO2 pada format semprot yang dapat terhirup). Ini salah satu detail yang sering menjebak formulator pemula yang membeli filter mineral "termikronisasi" tanpa memeriksa apakah grade tersebut tergolong nano menurut definisi regulasi.

Di Luar Bahan Aktif: Apa yang Sebenarnya Membuat SPF Bekerja

Nilai SPF pada kemasan adalah sifat dari lapisan film jadi di kulit, bukan dari bahan baku filternya. Inilah sebabnya dua krim dengan persentase filter yang sama bisa teruji pada SPF 30 dan SPF 50 — perbedaannya ada pada vehikelnya.

Emulsifier dan Fase Minyak

Filter organik berupa minyak atau padatan larut minyak, dan banyak di antaranya harus dilarutkan pada suhu tinggi sebelum mengkristal menjadi polimorf yang salah dan kehilangan efektivitas. Ini membuat pemilihan emulsifier sangat penting: fase minyak tabir surya sering mencapai 15–25% berat setelah ditambah filter, emolien, dan lilin, beban yang lebih berat daripada krim wajah biasa yang dibahas dalam ulasan Resep Krim Wajah kami. Emulsifier dengan HLB tinggi dan daya tampung minyak yang kuat — misalnya kombinasi PEG-100 Stearate/Glyceryl Stearate atau emulsifier polimerik — menjadi pilihan standar karena tahan terhadap efek destabilisasi dari volume fase dalam yang tinggi.

Film-Former dan Ketahanan Air

Klaim tahan air bergantung pada polimer pembentuk film seperti VP/Eicosene Copolymer atau kopolimer akrilat, yang membentuk jaringan fleksibel penolak air sehingga filter tetap terdistribusi merata dan tidak menggumpal menjadi mikrodroplet — penggumpalan adalah salah satu penyebab langsung rendahnya SPF terukur, karena meninggalkan "celah" tanpa perlindungan UV di kulit.

Antioksidan dan Fotostabilizer

Avobenzone terurai akibat paparan UV jika tidak dilindungi. Octocrylene adalah pasangan fotostabilizer klasik, tetapi formulator juga menambahkan antioksidan seperti tocopherol atau BHT (dalam batas rujukan IFRA untuk penggunaan terkait wewangian) guna memperlambat degradasi oksidatif pada filter maupun emolien di sekitarnya — isu yang telah kami bahas dari sisi minyak dalam artikel kami tentang stabilitas oksidatif, periode induksi, dan masa simpan.

Rheology Modifier

Karena filter mineral berupa serbuk yang padat, emulsi tabir surya membutuhkan suspensi yang kuat: xanthan gum, turunan selulosa, atau acrylate crosspolymer menjaga zinc oxide agar tidak mengendap di dalam botol dan membantu mengendalikan "white cast" yang terkenal itu, yang berasal dari distribusi partikel yang tidak merata, bukan dari filternya sendiri.

Mengapa Formula Basis Menentukan Angka SPF

Film yang menyebar tidak merata, atau yang dihapus pemakainya dalam dua puluh menit karena terasa berat, tidak akan pernah memberikan SPF teoretisnya dalam kehidupan nyata. Inilah kesenjangan antara angka hasil uji laboratorium, yang dihasilkan pada laju aplikasi terkontrol 2 mg/cm², dan angka yang dialami konsumen, yang biasanya melibatkan pengaplikasian jauh lebih tipis dan tidak merata. Formulator menyiasatinya sebagian lewat desain sensorik — silikon, ester seperti C12-15 Alkyl Benzoate, dan emolien ringan yang mendorong pemakaian dosis penuh tanpa rasa berminyak setelahnya. Keliru menyeimbangkan hal ini adalah salah satu alasan mengapa banyak tabir surya mineral dulu terasa berkapur; grade zinc oxide modern yang berlapis dan dirawat permukaannya sebagian besar sudah mengatasi masalah ini, tetapi emulsi dasarnya tetap harus membawa beban serbuk yang berat tanpa terpisah, yang kembali pada pilihan emulsifier dan rheology yang dibahas di atas dan digaungkan dalam ulasan kami tentang efek white soaping pada emulsi — mode kegagalan terkait ketika keseimbangan surfaktan dan elektrolit bermasalah.

Membaca dan Merekayasa Balik Tabir Surya yang Sudah Ada

Jika Anda mempelajari produk SPF komersial, urutan daftar INCI menunjukkan secara kasar bagaimana formulatornya memprioritaskan fase minyak, kombinasi filter, dan bahan penyempurna — mirip prinsip membaca label secara umum dalam ulasan kami tentang apa yang tertera di label vs. apa yang ada di baliknya. Untuk pendekatan sistematis dalam membedah formula SPF kompetitor bahan demi bahan, metode yang dijelaskan dalam Cara Membedah Daftar INCI Kompetitor dengan AI dapat langsung diterapkan, karena daftar INCI tabir surya cenderung panjang dan berlapis bahan fungsional di luar bahan aktifnya sendiri.

Kesalahan Formulasi yang Umum

• Mengabaikan kompatibilitas filter: beberapa filter organik dapat mengkristal ulang atau saling mendestabilisasi; kombinasi perlu uji fotostabilitas, bukan sekadar asumsi aditivitas SPF
• Meremehkan beban fase minyak: campuran filter 15% berperilaku sangat berbeda dari campuran emolien 15% dalam hal viskositas dan risiko kristalisasi
• Melewatkan pengecekan pH: beberapa filter UV dan film-former sensitif terhadap pH, dan pergeseran di luar rentang stabilnya dapat menyebabkan kekeruhan atau penurunan efektivitas selama masa simpan
• Mengira bebas nano berarti kepatuhan lebih sederhana: grade mineral non-nano tetap tunduk pada batas konsentrasi Annex VI yang sama, hanya saja terhindar dari persyaratan pelabelan dan pembatasan khusus nano

Siapa pun yang membangun perangkat seorang formulator pada akhirnya harus memperlakukan SPF sebagai disiplin khusus tersendiri — meminjam ilmu emulsi dari krim sehari-hari, tetapi menambahkan batas regulasi yang ketat pada bahan aktif serta beban pengujian (SPF, UVA-PF, ketahanan air) yang jarang ada pada kategori kosmetik lain. Jika Anda ingin melangkah lebih jauh ke arah ini, jalur lengkap dari hobiis menjadi profesional kami petakan dalam Cara Menjadi Cosmetic Chemist.

FAQ

Apa saja bahan utama dalam formulasi tabir surya?

Kategori intinya adalah filter UV (penyerap organik seperti avobenzone dan octocrylene, atau filter mineral seperti zinc oxide dan titanium dioxide), ditambah emulsifier untuk menstabilkan fase minyak yang berat, polimer pembentuk film untuk ketahanan air, antioksidan untuk mencegah degradasi filter, dan rheology modifier untuk mensuspensikan serbuk mineral secara merata.

Filter UV apa saja yang disetujui di Inggris dan UE?

Hanya filter UV yang tercantum dalam Lampiran Peraturan BPOM No. 25 Tahun 2025 yang diizinkan, masing-masing dengan konsentrasi maksimumnya sendiri. Daftar ini harus selalu diperiksa langsung, karena izin dan batasnya dapat berbeda dari kerangka regulasi lain seperti monograf OTC AS.

Mengapa tabir surya membutuhkan fotostabilizer seperti octocrylene?

Avobenzone, filter UVA1 yang banyak digunakan, terurai akibat paparan UV berkepanjangan kecuali dipasangkan dengan fotostabilizer. Octocrylene umum dipakai untuk tujuan ini, bersama antioksidan yang memperlambat degradasi filter maupun emolien di sekitarnya.

Apakah persentase filter UV yang lebih tinggi selalu berarti SPF lebih tinggi?

Tidak secara langsung. SPF bergantung pada kombinasi filter, seberapa merata filter membentuk film di kulit, dan stabilitas vehikelnya — formula dengan emulsifikasi buruk dan beban filter tinggi bisa teruji lebih rendah daripada formula yang direkayasa dengan baik dengan bahan aktif lebih sedikit.

Sumber

1. European Commission CosIng, Annex VI — List of UV Filters Allowed in Cosmetic Products
2. U.S. FDA — Sunscreen: How to Help Protect Your Skin in the Sun (Referensi ini bersifat informatif internasional dan bukan merupakan dasar hukum yang berlaku di Indonesia; kepatuhan wajib mengacu pada Peraturan BPOM No. 25 Tahun 2025).
3. PMC — peer-reviewed literature on UV filter photostability
4. GOV.UK — Cosmetic Products Regulation guidance
5. CTPA — Cosmetic, Toiletry and Perfumery Association, UK regulatory guidance