CHEMICAL vs PHYSICAL sunscreen; lebih tepat disebut ORGANIC dan INORGANIC
Physical sunscreen memantulkan sinar UV, sedangkan chemical sunscreen menyerap sinar UV…
…Is it the only truth? Hanya karena suatu pernyataan telah diulang berulang kali, bukan berarti pernyataan tersebut yang paling benar adanya. Pada artikel kali ini, kita akan meninjau pengertian dari chemical dan physical sunscreen, serta mekanisme kedua bentuk sunscreen untuk melindungi kulit dari sinar UV. Yuk simak fakta-faktanya!
Pengertian CHEMICAL dan PHYSICAL sunscreen
Chemical sunscreen adalah filter UV yang terbuat dari senyawa organik. Chemical sunscreen terbentuk dari untaian atom-atom karbon, hidrogen, oksigen, dan terkadang nitrogen. Istilah “chemical” pertama kali diberikan karena mekanisme kerjanya diasosiasikan dengan perubahan dalam molekul saat mengonversi energi dari sinar UV. Contoh chemical sunscreen adalah octinoxate, avobenzone, oxybenzene, octylmethoxycinnamate, dan octocrylene.
Physical sunscreen adalah filter UV yang terbuat dari senyawa anorganik. Physical sunscreen terbentuk dari mineral yang dihaluskan. Istilah “physical” pertama kali diberikan karena mekanisme kerjanya diasosiasikan dengan fenomena fisika, seperti pemantulan dan penghamburan. Contoh physical sunscreen adalah zinc oxide dan titanium dioxide.
Namun, sebutan “chemical” dan “physical” sebenarnya bukan istilah yang tepat secara ilmiah. Sebutan yang tepat untuk chemical sunscreen adalah organic sunscreen, dan untuk physical sunscreen adalah inorganic sunscreen. Hal ini dikarenakan keduanya sesungguhnya adalah senyawa kimia, hanya saja dengan komposisi yang berbeda.
Mengapa kulit harus dilindungi dari sinar UV?
Sinar UV merupakan salah satu radiasi elektromagnetik berfrekuensi tinggi yang membawa energi cukup besar untuk melepaskan elektron dari atom atau molekul. Jika kulit tidak dilindungi oleh sunscreen, energi dari sinar UV akan dipakai untuk mengionisasi atom / molekul menjadi radikal bebas. Radikal bebas dapat memutuskan ikatan-ikatan kimia dalam berbagai komponen penting pada sel dan jaringan kulit (DNA, elastin, dll). Maka dari itu, cara kerja filter UV adalah untuk menghindari kulit dari paparan energi tinggi sinar UV.
Mekanisme kerja sunscreen secara umum
Filter UV memiliki dua mekanisme kerja umum untuk menghindarkan kulit dari paparan energi tinggi sinar UV:
- Absorpsi / Absorption
Sinar UV diserap oleh senyawa filter UV kemudian dipancarkan kembali dalam bentuk energi yang lebih rendah. Energi yang dilepaskan kembali dapat berbentuk: panas, sinar dengan energi lebih rendah (inframerah, tampak, UV dengan panjang gelombang lebih panjang). - Penghamburan / Scattering dan Pemantulan / Reflection
Sinar UV yang tepat mengenai partikel filter UV dapat terhamburkan keluar dari partikel sehingga sinar UV dapat terpantul keluar dari kulit atau mengenai partikel filter UV yang lain.
Kebanyakan orang memahami bahwa chemical sunscreen bekerja dengan mekanisme absorpsi, sedangkan physical sunscreen bekerja dengan menghamburkan dan memantulkan sinar UV. Apakah itu 100% benar?
Baik CHEMICAL maupun PHYSICAL sunscreen menyerap sinar UV
Pemahaman bahwa physical sunscreen bekerja dengan menghamburkan dan memantulkan sinar UV dimulai dari publikasi “Proposed Rule for Sunscreen Products” pada tahun 1978 oleh FDA (U.S. Food and Drug Administration):
It reflects and scatters UV and visible rays providing a barrier for sun-sensitive individuals… Titanium dioxide scatters both UV and visible light radiation (290–700 nm) rather than absorbing the rays… Titanium dioxide is recognized as an effective opaque chemical for use as a physical sunscreen because it scatters UV rays thereby preventing sunburn.
Federal Register. Proposed rules: sunscreen drug products for over-the-counter human use. Fed Regist 1978; 43: 38250–38251.
Pernyataan di atas sudah dihapuskan dari monografi FDA sejak tahun 1999, tapi pemahamannya masih menjamur di antara masyarakat dan bahkan para ahli hingga sekarang. Padahal, banyak penelitian telah membuktikan bahwa mekanisme kerja utama physical sunscreen adalah absorpsi sinar UV, serupa dengan chemical sunscreen. Partikel mineral dalam physical sunscreen tetap dapat menghamburkan dan memantulkan sinar UV, tapi mekanisme tersebut hanya berkontribusi sebanyak 4-5% pada fungsi protektif physical sunscreen. Lantas, apa yang membedakan chemical dan physical sunscreen selain dari komposisi kimianya?
Perbedaan kinerja CHEMICAL vs PHYSICAL sunscreen terletak pada ukuran partikelnya
Sebetulnya it is not entirely wrong untuk bilang bahwa physical/inorganic sunscreen itu cara kerjanya adalah dengan memantulkan sinar UV, karena memang ada porsi cara kerjanya yang seperti itu (walau ternyata porsi tersebut hanya 4-5% saja). Konsep dimana chemical sunscreen menyerap sinar UV dan physical sunscreen memantulkan sinar UV, itu cenderung lebih mudah dimengerti oleh awam. Namun, bukan berarti hanya chemical sunscreen yang dapat mengabsorpsi UV, dan physical sunscreen hanya dapat memantulkan sinar UV. NO!
Biar lebih paham, begini penjelasannya dari segi karakteristik fisika bahan sunscreen. Filter UV dari chemical/organic sunscreen bekerja pada skala molekuler (10^(-10) m, Angstrom), sedangkan physical/inorganic sunscreen bekerja umumnya pada skala mikro (10^(-6) m), dan baru-baru ini nano (10^(-9) m). Dengan kata lain, partikel filter UV physical sunscreen jauh lebih besar daripada chemical sunscreen. Implikasi dari perbedaan ukuran ini, antara lain:
- Partikel kecil memiliki luas permukaan yang lebih besar sehingga dapat mengabsorbsi sinar UV dengan lebih baik.
- Partikel kecil dapat membentuk lapisan yang lebih erat sehingga dapat meminimalkan “lubang” pada lapisan protektif sunscreen.
- Partikel besar memiliki peluang lebih besar untuk menghamburkan sinar baik sinar UV maupun sinar tampak. Pantulan sinar tampak lah yang menimbulkan tampilan white cast.
- Partikel kecil lebih mudah terabsorpsi oleh kulit sehingga memiliki risiko penyebab iritasi yang lebih besar.
Berdasarkan karakteristik partikel di atas, maka dari itulah, chemical/organic sunscreen cenderung disebut mengabsorbsi sinar UV, sementara physical/inorganic sunscreen disebut memantulkan sinar UV.
Apapun sunscreennya, yang terpenting adalah rajin digunakan!
Baik itu chemical sunscreen maupun physical sunscreen, keduanya sama-sama berfungsi untuk melindungi kulit dari sinar UV. Pilihlah formula yang nyaman untuk kulit dan aman untuk dompet ;), karena sunscreen terbaik adalah sunscreen yang digunakan setiap hari!
