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分析化学的第二次变革出现在上世纪30年代后期，分析化学突破了以经典化学分析为主的局面，开创了仪器分析的新时代。根据被测物质的某种物理性质与组分的关系，不经化学反应直接进行定性或定量分析的方法，叫物理分析（physical analysis），如光谱分析法等。根据被测物质在化学反应中的某种物理性质与组分之间的关系，进行定性或定量分析的方法叫做物理化学分析（physicochemical analysis），如电位分析法、可见光度法等。由于进行物理和物理化学分析时，大都需要精密仪器，故这类分析方法又称为仪器分析（instrumental analysis）。根据所测物理原理（光、电、热、吸附等）及分析目的不同，仪器分析的方法多种多样，各方法特点和测定对象不同，各章有其独立性。
中药化学成分十分复杂，有效成分难于确定，与合成药相比，中药材及其制剂的质量控制和安全性评价，就更为复杂和困难。随着仪器分析方法的推广和使用，在我国广大药物分析工作者的努力下，近年来，逐步建立起现代中药质量标准体系。《中国药典》2005年版（一部）收载药材及饮片551种、植物油脂和提取物31种、成方制剂和单味制剂564种，合计1146种。其中有518个品种项的含量测定采用高效液相色谱法（HPLC），45个品种项的含量测定采用薄层色谱法（TLC），37个品种项的含量测定采用气相色谱法（GC），41个品种项的含量测定采用紫外-可见分光光度法（UV-Vis）。此外这些方法还广泛地应用于原料和制剂的鉴别和检查等。
药物的质量好坏，最终要靠临床效果判定。药物的药理作用强度取决于血药浓度而不完全取决于剂量，血药浓度应控制在一定范围内，该范围称为有效血药浓度（治疗浓度）。由于进入血液中的药物浓度很低，波动范围很大，血液样品又不能大量采集，再加上血液成分复杂，药物要降解，还可能和血液成分结合等，使得血液中药物成分的分析成为仪器分析研究中的一大难题。近年来随着HPLC-MS等方法的成熟和应用，才使得血药浓度的检测成为可能。
总之，仪器分析是中药学、药学类专业的重要专业基础课程，是从事药物研究和应用的重要工具和手段。
