Dokumen tersebut membahas tentang fotostabilitas, termasuk reaksi fotokimia, hukum yang terkait, sumber cahaya, dan langkah mitigasi fotodegradasi.

1. FOTOSTABILITAS

2. Tujuan
• Mengetahui bagaimana reaksi fotokimia
terjadi
• Dapat mencari langkah mitigasi
fotodegradasi

3. Terminologi
• Cahaya (light):
 Radiasi elektromagnetik dalam rentang 380
dan 780 nm (rentang spektral kepekaan
mata)

4. Terminologi

5. Reaksi Fotokimia
𝐴
𝐸=ℎν
𝐴 ∗
→ 𝑃
E = energi foton
h = konstanta Planck (6,626 x 10-34 Js)
ν = frekuensi foton

6. Reaksi Fotokimia
𝐴
𝐸=ℎν
𝐴 ∗
→ 𝑃
E = energi foton
h = konstanta Planck (6,626 x 10-34 Js)
ν = frekuensi foton

7. Energi Foton
𝐸 = ℎν = ℎ
𝑐
λ
c = kecepatan cahaya (2,998 x 108 m.s-1)
λ = panjang gelombang

8. Hukum Grotthuss-Draper
Perubahan kimia karena radiasi dapat
terjadi hanya jika ada radiasi yang diserap
oleh sistem yang teradiasi
Theodore Grotthuss (1785-1822) dan John William Draper (1811-1882)

9. Penerapan
• Spektra serapan dapat digunakan dalam
prediksi panjang gelombang sensitif
• Fotodegradasi tergantung pada overlap
antara spektra serapan bahan dan spektra
sumber cahaya

11. Hukum Stark-Einstein
Satu radiasi foton dapat diserap oleh hanya
satu molekul
Energi yang diserap tiap mol reaktan:
𝐸 = 𝑁ℎν = 𝑁ℎ
𝑐
λ
Johannes Stark (1874-1957) dan Albert Einstein (1879-1955)

12. Hukum Beer-Lambert
𝐼𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠 = 𝐼010−𝜀𝑙 𝐴
Itrans: intensitas yang ditransmisikan melalui
sampel
I0: intensitas cahaya awal
ε: absorbtivitas molar

13. Penerapan
• Larutan pekat relatif lebih stabil
dibandingkan larutan encer

14. Sumber Cahaya
• Sinar matahari
• Sinar artifisial:
 Lampu pijar (incandescence lamp)
 Lampu lucutan (discharge lamp)
 Lampu LED

15. Sinar Matahari
• Paling kaya spektra
• Intensitas tinggi

16. Lampu Pijar
• Pemijaran filamen tungsten
• Distribusi spektra halus
• Tingkat redup bisa diatur
• Efisiensi rendah
• Usia lampu pendek

17. Lampu Lucutan
• Eksitasi gas dalam tabung lampu dengan
lucutan listrik kuat
• Berdasarkan gas pemicu:
 Lampu fluoresens
 Lampu natrium
 Lampu merkuri
 Lampu halida logam

18. LED
• Komponen elektronik yang menyalurkan
arus listrik ke satu arah
• Pembentukan warna putih:
 Kombinasi tiga warna primer
 LED biru atau uv eksitasi senyawa fosfor

19. Spektra Sumber Cahaya

20. Kekuatan Cahaya
• BPOM memberikan pedoman tingkat
pencahayaan ruang industri farmasi
berdasarkan ‘kekuatan cahaya’ dalam
satuan lux

21. Radiasi
• Perambatan energi dalam beragam
bentuk melalui ruang
• Radiasi elektromagnetik dalam radiometri
tercakup dalam rentang panjang
gelombang 0,01 – 1000 μm

22. Radiometri
• Suatu sistem dari konsep, terminologi,
hubungan matematika, alat ukur, dan
satuan ukur yang digunakan untuk
menggambarkan dan mengukur radiasi
dan interaksinya dengan benda

23. Fotometri
• Bagian dari radiometri, dengan rentang
panjang gelombang sesuai kepekaan
mata: 380 – 780 nm

24. Reseptor Mata
• Dua macam reseptor dengan kepekaan
dan pada tingkat penerangan berbeda:
 Reseptor kerucut  bekerja saat terang,
memberikan penglihatan fotopik
 Reseptor batang  bekerja saat gelap,
memberikan penglihatan skotopik
 Pada kondisi remang, keduanya aktif dan
memberikan penglihatan mesopik

25. Reseptor Mata

26. Tipe Penglihatan
• Fotopik:
 Penglihatan siang
 Rentang panjang gelombang: 380–780 nm
 Kepekaan maks: 555 nm
• Skotopik:
 Penglihatan malam
 Rentang panjang gelombang: 380–640 nm
 Kepekaan maks: 507 nm

27. Tipe Penglihatan

28. Kuantitas Dasar

29. Fluks
• Fluks radian (Фe):
 Jumlah energi radian yang dipancarkan oleh
sumber cahaya dalam waktu tertentu
 Satuan: Watts (J.s-1)
• Fluks luminus (Фv):
 Setara fluks radian, dengan
mempertimbangkan kepekaan spektral V(λ)
untuk fotopik atau V’(λ) untuk skotopik
 Satuan: lumen

30. Fluks
Ф 𝑣 = 𝐾 𝑚
380𝑛𝑚
780𝑛𝑚
Ф 𝑒 λ 𝑉 λ 𝑑λ
Km = konstanta efikasi spektral maks fotopik (683 lm.W-1)
Dari persamaan tersebut, 1 W ≈ 683 lm
pada 555 nm (fotopik)

31. Fluks
Suatu sumber cahaya terdiri dari 2 radiasi
monokromatik dengan panjang gelombang
555 dan 650 nm memiliki fluks radian 1 W.
Berapa lumen yang dihasilkan?

32. Fluks

33. Fluks
• Pada 555 nm, kepekaan mata 100%, 1 W
≈ 683 lm
• Pada 650 nm, kepekaan mata 10,7%:
683 lm x 10,7% = 73,1 lm
• Fluks luminus total:
(683 + 73,1) = 756,1 lm

34. Fluks

35. Iradians-Iluminans
• Iradians (radiometrik):
 Kerapatan fluks: fluks per satuan area
 Satuan: W.m-2
• Iluminans (fotometrik):
 Fluks luminus yang diterima oleh permukaan
seluas 1 m2 pada jarak 1 m tegak lurus
sumber cahaya
 Satuan: lux

36. Iluminans
Suatu sumber cahaya memancarkan fluks
luminus total 500 lm, dipasang pada
reflektror parsial yang dapat merefleksikan
60% dari fluks total pada permukaan
berbentuk persegi panjang 1,5 m x 0,75 m,
yang ditempatkan 1 m tegak lurus terhadap
arah cahaya. Berapa iluminans pada
permukaan tersebut?

37. Iluminans
• Luas permukaan: 1,5 x 0,75 = 1,125 m2
• Besar fluks yang mencapai permukaan
hanya 60% dari fluks total: 500 lm x 60% =
300 lm
• Iluminans: 300 lm/1,125 m2= 266,7 lux

38. Kesimpulan
• Lumen dan lux kurang sesuai diterapkan
dalam hal fotodegradasi dan fotostabilitas
karena dibatasi oleh sensitivitas mata
manusia
• Kedua istilah digunakan karena umum
digunakan dalam pengukuran cahaya

39. Proteksi Obat Fotolabil
• Proteksi eksternal
• Proteksi internal

40. Proteksi Eksternal
• Sumber cahaya:
 Jenis sumber cahaya
 Filter sumber cahaya
• Kemasan
 Kemasan primer opaque, amber
 Kemasan sekunder
 Produk steril: proteksi vs kemudahan
pemeriksaan selama produksi dan
pemantauan selama pemakaian

41. Contoh

42. Selama Pemakaian?

43. Proteksi Internal
• Bahan stabilizer penyerap radiasi
• Dispersi padat
• Liposom
• Kompleksasi
• Pelarut campur