疾病可改变药物与血浆蛋白的结合率，如肝硬化患者奎尼丁的游离型药物分数几乎增加3倍；肾病时，苯妥英、水杨酸等的血浆蛋白结合率明显下降。有些药物血浆蛋白结合率存在着很大的个体差异，如奎尼丁的血浆蛋白结合率的范围为50%～90%，不同个体间游离药物浓度差达10倍。也就是说在肝硬化、肾功能不全、肾病变、低营养等状态下，血中白蛋白浓度显著减少，药物的蛋白结合率下降，游离型药物浓度上升。此时测定游离型药物浓度十分必要。

测定游离型药物前处理技术主要有药物平衡透析法和超滤法，分离操作方法较为复杂。平衡透析法常用于药物的血浆蛋白结合率的测定，超滤法已广泛用于大规模生物样品的游离药物浓度测定。