薄层色谱（TLC）法作为一种平面色谱技术，具有装置简单，操作便捷、灵活，高通量，成本低等特点，在药物[1]、食品[2]、环境[3]、工业[4]等分析检测中都有广泛的应用。
TLC的原理是流动相载着待测成分经过固定相表面，通过吸附、解吸附、再吸附的过程实现分离[5]。具体方法是固定相均匀地涂抹在玻璃板（或其他支撑物，如塑料片或铝制薄板）上形成薄层，分析时首先将样品点于距薄层板底边约1 cm处，待溶剂挥发后，将板的下边缘浸入展开剂中，溶剂液面不超过点样位置。样品中不同成分在展开剂和固定相之间多种作用力的相互影响下，因移行速率不同在薄层上达到分离的过程[6]。展开后的薄层板，可通过显色或扫描处理，依据斑点颜色、大小、比移值（Rf）及峰面积进行定性或定量[7]。根据固定相吸附材料的不同，TLC可分为纤维素薄层、聚酰胺薄膜、硅胶薄层、十八烷基键合硅胶（C18）反相薄层、手性薄层等类型[8]。
中药的种类繁多，成分复杂，市场上又有大量混伪品存在，因此，中药的真伪鉴定方法是否可靠关乎中药质量的有效控制和临床用药安全[9]。TLC可以快捷、直观地对化学成分进行可视化分析，被广泛用于天然药物的鉴别，也是《中华人民共和国药典》（简称《中国药典》）收载的一个重要的检测项目。
据统计，2020年版《中国药典》一部中，有近94%的品种使用了TLC作为鉴定分析方法。其中有27种中药材和101种中成药的TLC鉴别以聚酰胺为固定相，1种中药材（儿茶）和1种中成药（比拜克胶囊）使用纤维素为固定相，其他均使用硅胶薄层进行鉴别[10]。在使用聚酰胺固定相的中药品种中，多数检测成分是黄酮苷和酚酸类成分，少数检测环烯醚萜等其他类型化合物。表1总结了2020年版《中国药典》中使用聚酰胺和纤维素薄层的中药品种及其检测的目标成分，同时发现这类成分也有使用硅胶固定相的收录及文献报道，体现了中药成分分析在固定相选择上的不拘一格。本文重点对聚酰胺、纤维素和硅胶TLC的特点和应用情况进行综述，并结合7味《中国药典》收录的中药材野菊花、葶苈子、菟丝子、木蝴蝶、肉苁蓉、蒲黄和儿茶的薄层鉴别项方法的优化实例，发现硅胶TLC对这类成分也具有优良的分离优势，可作为必要的补充鉴别方法。最后结合薄层色谱法的要素组成对TLC的未来发展趋势进行了展望。
1聚酰胺TLC
用于层析的聚酰胺固定相含有大量的酰胺基团[11]，以其-CO-或-NH-结构与极性化合物的-OH或=O之间形成氢键，从而发生吸附作用。在聚酰胺膜上做层析分离时，样品在展开剂和聚酰胺薄膜之间按分配系数的大小，发生不同速率的吸附和解吸附过程，得到不同的Rf，从而使复杂体系得到有序分离[12]。
聚酰胺TLC，起始于20世纪60年代，当时作为一种新的色谱技术，主要用于极性成分的分离，如植物多酚、羧酸、氨基酸和醌类。谢晓军等[13]开发了1种高分辨率的聚酰胺TLC，应用于土壤中细菌产生的儿茶酚类铁载体的分析，对比传统的二氧化硅TLC，具有更好的分离效果。Pavel等[14]从女贞叶中分离得到2个结构相似的黄酮类化合物Luteolin-7-rutinoside和Luteolin-7-neohesperidoside，经过对比，在聚酰胺薄膜上的分离度优于硅胶和纤维素。王坤波等[15-16]用聚酰胺薄膜二次展开，分析茶叶中儿茶素、表儿茶素、表没食子儿茶素类成分，并且列举了9个儿茶素和茶黄素类化合物在聚酰胺薄膜上适用的展开剂。陈敏等[17]用聚酰胺薄膜分离葡萄酒中提取的白藜芦醇及其糖苷异构体，并且采用TLC扫描建立了含量测定方法。与当时手动铺制的硅胶板相比，聚酰胺薄膜具有更强的分辨力和较高的灵敏度，又不需经过硅胶板的干燥、活化等手续，具有独特优势[18]。
表1 2020年版《中国药典》一部中药品种TLC鉴别项非硅胶固定相使用情况
Tab.1 Statistics of TLC identifications of samples by using non-silica gel as stational phases in Chinese Pharmacopoeia(2020 version)
注（note）：*.已有使用硅胶为固定相的文献报道（the use of silica gel as a stationary phase has been reported in the reference)
但是，随着TLC技术的发展，聚酰胺在植物活性成分分离中主要还是限于黄酮类成分。由于商品化聚酰胺薄层板质量不稳定和技术发展的相对停滞，即使是适用于聚酰胺薄膜分离的黄酮类化合物，也常出现色谱条带易偏离，斑点成点性差，重现性不良等现象，给日常检测带来一些困扰。而且涤纶片基聚酰胺薄膜机械强度差，在保存和实验过程中易破损[19]，无法与后续的大多数分析、检测技术在线串联，限制了该技术的使用。
2纤维素TLC
纤维素是由D-葡萄糖以糖苷键连接起来的线性聚合物，目前市场上常见的作为吸附剂的纤维素种类包括原生纤维素（native cellulose）、微晶纤维素（microcrystalline cellulose）、乙酰化纤维素（acetylated cellulose)[20]、阴离子交换纤维素（如氨基乙基纤维素aminoethylcellulose、二乙氨基乙基纤维素diethylaminoethylcellulose、聚乙烯亚胺纤维素polyethylenimidecellulose)[21]等纤维素衍生物（cellulose derivatives）。原生纤维素和微晶纤维素适合分离氨基酸[22]、儿茶素[23-24]等强极性化合物；乙酰化纤维素多用于分离蒽醌、芳香烃类化合物[25]，分离度取决于固定相中乙酰基的含量；阴离子交换纤维素可用于分离核苷酸，如脑肿瘤的DNA加合物在纤维素TLC板上呈现特有的三角区斑点，可作为肿瘤分类和临床诊断的一种分析手段[26]。
由于具有独特的微结晶性，纤维素及其衍生物被广泛用于分离对映异构体，特别是微晶三醋酸纤维素（microcrystalline cellulose triacetate）、三氨基甲酸纤维素（cellulose tricarbamate）和三苯甲酸纤维素（cellulose tribenzoate)[27-28]。Lepri等[29]研究发现，结构和取代基的不同影响对映体酮和醇在微晶三醋酸纤维素板上的分离度，例如极性和疏水基团会影响手性识别和保留时间。该学者在另一项研究中使用三苯甲酸纤维素薄层板成功分离了芳香醇的对映异构体，并且在三苯甲酸纤维素薄层板上开发了一种芳香醇的定量方法[30]。Suedee等[31]使用三氨基甲酸纤维素衍生物作为固定相，通过TLC直接分离了普萘洛尔的对映异构体，并且改善了纤维素板的结构强度。虽然纤维素板在对映异构体的分离中至关重要，但由于应用场景有限，商用纤维素板提供的类型不多，自制纤维素板存在斑点成点性差，重现性不良等问题依然限制了其在中药质量标准中的应用。
3硅胶TLC
20世纪60年代，商业硅胶预制板的诞生大大节约了时间和人力成本，同时也促进了TLC作为1种分析技术的标准化[32]。硅胶分离机制与聚酰胺和纤维素不同，其本质是由硅胶的硅醇基与化合物上的各种基团产生的氢键及范德华力的作用[33]。硅胶的优势是对被分析物官能团的差异选择性强，尤其对于定性分析，例如指纹图谱，通常需要尽可能多的分离/分析不同类型化合物，硅胶色谱非常适合这类工作[34]，目前已用于中草药、成方制剂、化学合成药、农药、抗生素、表面活性剂等各类成分的分离鉴定（见表2）。
根据硅胶结构的不同，可将硅胶薄层板分为普通硅胶薄层板、高效硅胶薄层板、球形硅胶薄层板或超高效硅胶薄层板4类[35-36]。实际应用时可根据样品分离难度、实际需求和实验成本等因素选择其中一种，其中HPTLC近年来的普及率最高。为了满足不同成分的分析目的，除了常规的硅胶正相色谱外，还开发有各种含有不同链长的n-烷基键合的反相色谱[37]可供选择。也可以选择不同基团修饰的改性硅胶，比如：氰基改性硅胶可以在第一展开方向上实现正相分离，然后在第二展开方向上实现反相分离，具有独特的全二维分离特性；氨基改性硅胶具有弱碱性的离子交换作用，对带电化合物具有较高的选择性，常用于分离核苷酸、嘌呤、嘧啶和酚类，有时也可替代聚乙稀亚胺纤维素薄层板。改性硅胶的开发大大拓展了硅胶TLC的使用范围，其中洗脱系统和成分的洗脱顺序相关，是分离的关键因素[36]。
此外，随着对硅胶粒径和均一度的优化，优质黏合剂的开发和铺板技术的发展，硅胶薄层板相较于其他固定相薄层板，在支撑材料上分布更加均匀，色谱条带更加平直，性质稳定，成点性和重现性更佳。目前商业预制的硅胶薄层板板所使用的粘合剂异常牢固，其机械强度和耐磨性大为提高，在外力作用下硅胶也不易脱落，可以满足浸渍法显色的要求。
表2 硅胶TLC在化学成分分离分析中的应用
Tab.2 Application of silica gel TLC in separation and analysis of constituents
4硅胶TLC替代方案示例
在研究中，发现部分使用聚酰胺和纤维素TLC的药材品种的鉴别方法存在缺陷，给检测过程和结果判断造成困扰。故经筛选，对野菊花、葶苈子、菟丝子木蝴蝶、肉苁蓉、蒲黄、儿茶7味中药材的TLC展开研究，以硅胶为固定相，建立了相应的TLC鉴别方法，为这类药材定性鉴别提供了补充方案。
4.1野菊花、葶苈子、菟丝子TLC鉴别
野菊花（Chrysanthemi Indici Flos）在2015年版《中国药典》使用的固定相为聚酰胺薄膜，展开剂为乙酸乙酯-丁酮-三氯甲烷-甲酸-水（15∶15∶6∶4∶1），展开系统较为复杂。采用硅胶G薄层板作为固定相，将展开剂修订为乙酸丁酯-甲酸-水（2∶1∶1),2%三氯化铝乙醇溶液显色，色谱图见图1-A[56]，斑点丰富清晰。葶苈子（Descurainiae Semen、Lepidii Semen）的聚酰胺TLC是针对南葶苈子中的槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖-7-O-β-D-龙胆双糖苷成分进行鉴别，该指标成分极性较大，在聚酰胺板上呈现效果不佳。为同时鉴别2种基原的葶苈子，采用硅胶薄层分析发现了南葶苈子和北葶苈子的差异性成分（记为b和c），分别鉴定为槲皮素-3-O-α-L-鼠李糖基-（1→2)-α-L-阿拉伯糖苷和槲皮素-3-O-β-D-[2-O-(6-O-芥子酰基）-β-D-吡喃葡萄糖基]-吡喃葡萄糖苷，可作为南、北葶苈子的鉴别点，如图1-B所示[19]。菟丝子（Cuscutae Semen）改用硅胶固定相，以乙酸乙酯-甲酸-水（20∶3∶2）为展开剂，三氯化铝试液为显色剂，紫外光灯（365 nm）下的图谱见图1-C，色谱信息非常丰富[57]。
图1 野菊花（A）、葶苈子（B）和菟丝子（C）的薄层色谱图
Fig.1 TLC chromatograms of Chrysanthemi Indici Flos (A),Descurainiae Semen,Lepidii Semen (B) and Cuscutae Semen (C)
a.芥子碱硫氰酸盐对照品（sinapine thiocyanate reference substance）b.槲皮素-3-O-α-L-鼠李糖基-（1→2)-α-L-阿拉伯糖苷对照品（quercetin-3-O-α-L-rhamnopyranosy-(1→2)-α-L-arabinopyranoside reference substance）c.槲皮素-3-O-β-D-[2-O-(6-O-芥子酰基）-β-D-吡喃葡萄糖基]-吡喃葡萄糖苷对照品（quercetin-3-O-[2-O-(6-O-E-sinapoyl)-β-D-glucopymosyl]-β-D-glucopyranoside reference substance)A:S.蒙花苷对照品（linarin reference substance）1～6.野菊花样品（Chrysanthemi Indici Flos samples)B:S.芥子碱硫氰酸盐对照品（sinapine thiocyanate reference substance）1～3.北葶苈子样品（Lepidii Semen samples）4～6.南葶苈子样品（Descurainiae Semen samples)C:S.金丝桃苷对照品（hyperoside reference substance）1～7.菟丝子样品（Cuscutae Semen samples)
4.2木蝴蝶、肉苁蓉、蒲黄TLC鉴别
木蝴蝶（Oroxyli Semen）以木蝴蝶苷B、黄芩苷为特征成分，以聚酰胺薄膜为固定相，以醋酸为展开剂的薄层色谱中斑点呈现效果不佳。试用硅胶板时对展开剂进行了优化，优化后的方法以乙酸乙酯-甲醇-甲酸-水（17∶3∶1∶2）为展开剂，10%硫酸乙醇试液显色后，置紫外光灯（365 nm）下检视，结果见图2-A，木蝴蝶样品中明显可观察到3个主斑点，分别为木蝴蝶苷A、木蝴蝶苷B和黄芩苷[57]。肉苁蓉（Cistanches Herba）使用硅胶G薄层板，以乙酸乙酯-甲酸-水（11∶2∶1.5）为展开剂，展开后置紫外光灯（365 nm）下检视，结果见图2-B，硅胶板色谱中斑点整齐清晰[57]。蒲黄（Typhae Pollen）现行标准采用聚酰胺薄膜，以丙酮-水（1∶2）为展开剂，三氯化铝试液为显色剂，紫外光灯（365 nm）下检视，斑点易扭曲变形。优化后的条件以硅胶G薄层板为固定相，以乙酸乙酯-甲醇-甲酸-水（16∶2∶3∶3）为展开剂，以三氯化铝试液为显色剂，紫外光灯（365 nm）的色谱图见图2-C，对照品异鼠李素-3-O-新橙皮苷和香蒲新苷、蒲黄样品在色谱图上均具有清晰的对应斑点[57]。
图2 木蝴蝶（A）、肉苁蓉（B）和蒲黄（C）的薄层色谱图
Fig.2 TLC chromatograms of Oroxyli Semen (A),Cistanches Herba (B) and Typhae Pollen (C)
A:S1.木蝴蝶苷A对照品（oroxin A reference substance）S2.木蝴蝶苷B对照品（oroxin B reference substance）S3.黄芩苷对照品（baicalin reference substance）1～3.木蝴蝶样品（Oroxyli Semen samples)B:S1.毛蕊花糖苷对照品（acteoside reference substance）S2.松果菊苷对照品（echinacoside reference substance）1.管花肉苁蓉样品（Cistanche Tubulosa sample）2～6.肉苁蓉样品（Cistanches Herba samples)C:S1.异鼠李素-3-O-新橙皮苷对照品（isorhamnetin 3-O-neohesperidoside reference substance）S2.香蒲新苷对照品（typhaneoside reference substance）1～6.蒲黄样品（Typhae Pollen samples)2ABC
4.3儿茶的TLC鉴别
儿茶（Catechu）中所含的儿茶素和表儿茶素是1对差向异构体，常规方法较难分离，因此传统鉴别方法选择了纤维素TLC，但在现行方法下，儿茶素和表儿茶素的分离效果难以满足现阶段对TLC鉴别的要求。由于纤维素供应有限，因此尝试选择硅胶G薄层板，对展开剂反复优化，最终选择甲苯-乙酸乙酯-甲酸（3∶3∶0.2）为展开剂，10%硫酸乙醇试液为显色剂，置可见光下检视，儿茶素和表儿茶素在硅胶薄层板上也能够获得良好的分离（图3)[57]。
图3 儿茶的薄层色谱图
Fig.3 TLC chromatogram of Catechu
1儿茶素对照品（）2表儿茶素对照品（epicatechin reference substance）Rd.儿茶对照药材（Catechu reference drug）1～5.儿茶样品（Catechu samples)
5总结与展望
聚酰胺薄膜在兴起之初，以其相对良好的分离效果和灵敏度，在TLC的发展过程中做出了重要贡献，被广泛应用于黄酮、酚酸类成分的分离鉴定。但是随着新技术的进步，越来越多的实验结果显示，目前的聚酰胺薄膜存在检视度不高且重复性差等问题。纤维素薄层在异构体以及大极性成分的分离中具有独特优势，前期已有大量关于纤维素及其衍生物在对映异构体分离的研究报道。但是同样存在重复性差和应用范围窄，使用率不高的情况。因此未来亟需根据这2种色谱技术的材料特点，开发更多应用场景，在材料和制备工艺上进行创新和改良，充分发挥2种技术的特色优势，为中药分析难题如活性多肽、异构体、手性化合物的分离分析提供解决方案。
与聚酰胺薄膜和纤维素薄层板相比，硅胶薄层板发展迅速，薄层板尺寸、硅胶粒径、厚度等具有多重选择性，也可以通过添加各种荧光剂增加检测维度，满足日益多样化的研究检测需求。现代TLC通过添加改性剂或基团修饰等手段对硅胶材料进行优化，产生如手性、反相、氨基固定相等特色固定相，此外还制备有特殊的如具有浓缩带、整体化及耐水的硅胶薄层板等。因此目前的硅胶薄层板具有更强的实用性和便利性。
本文通过建立野菊花、葶苈子、菟丝子、木蝴蝶、肉苁蓉、蒲黄和儿茶7味中药硅胶TLC鉴别方法及其图谱的展现，说明硅胶TLC在中药分析中存在巨大的潜力和优势，能够适用于大多数化学成分的分离鉴定，同时研究结果为硅胶TLC的进一步发展和这类药材的标准提升提供参考。
TLC经过几十年的发展，传统的TLC已提升为现代的高效硅胶TLC，关于TLC的未来发展及其在中草药研究中的应用如图4所示，笔者认为：第一，TLC固定相材料的发展是关键。随着新型材料的涌现，分离效能更强的优质固定相的使用，包括新型分离材料、新型黏合剂的使用和新型的制板工艺及配方，可以大幅提升TLC的分离效能，扩大其应用范围和提升其重现性；第二，自动化仪器设备的不断开发应用使TLC的工作效率和重现性得到提升。例如在完全封闭式的全流程自动化运作下，能显著降低环境、人员操作等因素对TLC的干扰，又如具备全程控制展开时的气相条件，使气相对TLC的影响由被动变为主动，为提高某些成分的分离度提供新的理论方案；第三，动力体系上的创新，如加压薄层色谱（OPLC）的应用，改变TLC传统的动力体系，缩短和控制展开时间，在保持TLC方便快捷的同时，可显著提高分析效率；第四，标准操作规程（SOP）的普及。实验参数的稳定和操作步骤的规范化可大大提升TLC实验结果的可重复性。随着国际化进程的推进，中医药走出国门的基本要求亟需拥有一套适用于国际标准组织的质量管理体系。第五，在TLC具备高效率、高通量的前提下，与各种检测技术的联合使用（如扫描、质谱、光谱、生物自显影等）[58]，解决了成分检测和鉴定、活性筛选和评价等问题，使得该技术在中药等天然药物研究领域成为热门。
图4 HPTLC技术的未来发展示意图
Fig.4 Display diagram of future development of HPTLC
TLC作为最早出现的色谱技术之一，至今仍在各种样品的分析中占据着重要的地位，相信随着新材料的开发和新技术的发展，高效硅胶TLC会成为更加适合中药成分研究的分析方法。
发布时间：2025-12-18 
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