在高效液相色谱应用的初期，人们认为它会成为气相色谱的补充方法，然而今天HPLC在药物分析中几乎取代了气相色谱。与其他方法相比，在色谱过程中可能会改变流动极性的液体流动相的应用以及根据所测试物质的特性对流动相进行的所有其他修改，在分离过程中具有很大的优势。
任何药物的高效液相色谱 (HPLC) 分析的目的是确认药物的特性并提供定量结果，以及监测疾病治疗的进展。还可以用于通过药物注册前调查期间的生物医学和治疗研究，进一步了解人体的正常和疾病过程。生物体液（尤其是血浆、血清或尿液）中药物和代谢物的分析是高效液相色谱最常见的用途之一。血液、血浆或血清含有十种浓度远高于分析物浓度的大量内源性化合物。分析物浓度通常很低，对于药物而言，内源性化合物有时在结构上与待测药物非常相似。药物与血浆蛋白的结合也可能发生，这会减少所测量的游离化合物的量。
液相色谱技术对于研究小分子和大分子之间的相互作用非常方便，特别是研究药物-蛋白质结合。部分研发人员已经使用固定化人血清白蛋白相来研究苯二氮卓类药物、华法林、布洛芬等药物的相互作用。使用这个阶段作为体内发生的相互作用的模型可以更进一步。通过在流动相中添加药物，可以研究一种药物与人血清白蛋白的相互作用如何受到另一种药物的影响。
液相色谱还广泛用于对药物制剂进行的药物溶出度研究，以评估进入胃时制剂中药物物质的可用性。将制剂搅拌，溶解浴通常含有旨在模拟胃中条件的水性缓冲液，然后在设定的时间段内对水性缓冲液取样并分析药物浓度。药物稳定性研究至关重要，因为需要避免潜在的有毒降解产物。在此类研究中，有必要证明制剂的药物含量没有随时间变化。此外，如果确实发生降解，则有必要识别和量化降解产物。现阶段在很多国家的药典中都是使用高效液相色谱法代替化学和许多仪器方法来控制药物。
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