Titrimetric and Spectrophotometric Assay of Pantoprazole in Pharmaceuticals Using Permanganate

Kanakapura Basavaiah,^{1 *} Nagaraju Rajendraprasad,¹ Kalsang Tharpa,¹ Urdigere Rangachar Anilkumar,¹ Salamara Ganeshbhat Hiriyanna,² and Kanakapura Basavaiah Vinay²

¹ Department of Chemistry, University of Mysore, Manasagangothri, Mysore–570006, India. Tel: 09448939105; Fax: 0091–821–2421263, 2516133. ^*Responsible author: basavaiahk@yahoo.com.in.

² Process Analytical Laboratory, Advinus Therapeutics, Peenya, II Phase, Bangalore–560058, India.

Received November 18, 2008 ]]> Accepted March 12, 2009

Abstract

Titrimetric and spectrophotometric assay of pantoprazole sodium (PPS) using permanganate as the oxidimetric reagent is described. In titrimetry, PPS is treated with a measured excess of permanganate in H₂SO₄ medium followed by the determination of unreacted oxidant by back titrating with a standard iron(II) solution. Spectrophotometry involves addition of a known excess of permanganate to PPS in H₂SO₄ medium followed by the measurement of absorbance of the residual permanganate at 545 nm. In both the methods, the amount of permanganate reacted corresponds to the PPS content. Experimental conditions that provide wide linear range, maximum sensitivity and selectivity, and accuracy and precisions have been optimized. In titrimetry, the calculations are based on a 1:1 (PPS : KMnO₄) reaction stoichiometry and the method is applicable over 1.0–7.0 mg range. In spectrophotometry, Beer's law is obeyed over the concentration range 15.0–150.0 µg mL^–1. The linear regression equation of the calibration graph is A = 0.78 + 0.005 C with a regression coefficient (r) of 0.9982 (n = 11). The apparent molar absorptivity is calculated to be 2.213 × 10³ l mol^–1cm^–1 and the Sandell sensitivity is 0.1954 µg cm^–2. The limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) calculated as per the ICH guidelines are 0.73 and 2.21 µg mL^–1, respectively. Accuracy and precision of the assays were determined by computing the intra–day and inter–day variations at three different levels of PPS; the intra–day and inter–day RSD was < 3.09 % and the accuracy was better than 3.5 %. The methods were successfully applied to the determination of PPS in three different brands of tablets with good accuracy and precision, and without detectable interference by excipients. The accuracy was further ascertained by placebo blank and synthetic mixture analyses and also by recovery experiments via standard–addition procedure.

Key words: Pantoprazole, assay, titrimetry, spectrophotometry, permanganate, pharmaceuticals.

Resumen

En este trabajo se describe la cuantificación de pantoprazol sódico (PPS) mediante una valoración redox usando permanganato como agente oxidante siguiendo la determinación potenciométrica y espectrofotométricamente. En potenciometría, se adiciona un exceso de permanganato en medio H₂SO₄ y el PPS es cuantificado valorando el excedente de permanganato con una solución estándar de Fe(II). La determinación espectrofotométrica se realiza agregando permanganato a una concentración que asegure un exceso conocido y se mide la absorbancia del permanganato residual a 545 nm. En ambos métodos la cantidad de permanganato que reacciona con PPS esta relacionada con el contenido de PPS. Fueron optimizadas las condiciones experimentales que proporcionan un rango lineal, selectividad y sensibilidad máxima, precisión y exactitud. En potenciometría, los cálculos se basan en una estequiométrica de reacción 1:1 (PPS: KMnO₄) y el método es aplicable en un intervalo de 1.0–7.0 mg. En espectrofotometría, la ley de Beer es lineal en un intervalo de concentración de 15.0–150.0 µg mL^–1. La regresión lineal para la curva de calibración es A = 0.78 + 0.005 C con un coeficiente de regresión (r) de 0.9982 (n = 11). El coeficiente de absorbitividad molar calculado fue de 2.213 × 10³ l mol^–1 cm^–1 y la sensibilidad de Sandell de 0.1954 µg cm^–2. Los límites de detección y cuantificación calculados de acuerdo con la guía ICH son 0.73 y 2.21 µg mL^–1, respectivamente. La precisión y exactitud de los ensayos fueron determinadas calculando la variación intra–día e inter–día a tres niveles de PPS; la desviación estándar relativa intra–día e inter–día fue < 3.09 % y la exactitud fue mejor que 3.5 %. Los métodos fueron exitosamente aplicados para la determinación de PPS en tres diferentes marcas de tabletas con buena exactitud y precisión y sin interferencia detectable por los excipientes. La exactitud fue asegurada realizando el análisis de un placebo blanco y una muestra sintética y también por los experimentos de recuperación vía el procedimiento de adiciones estándar.

Palabras clave: Pantoprazole, ensayo, potenciometría, espectrofotometría, permanganato, fármacos.

Acknowledgement

Authors thank M/S. Cipla India Ltd, for gifting pure pantoprazole. Four of the authors (N.R.P, K.T, U.R.A and S.G.H) gratefully thank the authorities of the University of Mysore, Mysore, for permission and facilities.

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