鄒曉偉, 劉 星, 張建明

(上海科哲生化科技有限公司, 上海 201108)

薄層液相色譜(TLC)是一種常見且有效的液相色譜分離技術(shù),在食品[1-3]、醫(yī)藥[4-6]、化妝品[7]、刑偵與消防[8]、工業(yè)工藝[9,10]和環(huán)境檢測[11,12]等諸多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。尤其在醫(yī)藥領(lǐng)域,TLC幾乎是所有化學(xué)藥工藝研發(fā)過程中必不可少的中控方法,同時(shí)TLC在中藥和藥物輔料的檢測中也占有非常重要的地位。據(jù)統(tǒng)計(jì),2020版《中國藥典》第一部中藥分冊(cè)中,有近94%的品種使用了TLC作為質(zhì)量控制分析方法;2020版《中國藥典》第四部輔料分冊(cè)中有接近40個(gè)品種使用了TLC。

盡管柱液相色譜發(fā)展迅速,但TLC成本低、操作靈活便捷、樣品前處理簡單、通量高、儀器聯(lián)用便捷等優(yōu)勢仍是柱色譜難以達(dá)到的。近年來TLC技術(shù)有兩個(gè)發(fā)展趨勢,一是檢測手段多元化,例如與多種檢測器聯(lián)用(如紅外光譜[13,14]、拉曼光譜[3,15]、表面增強(qiáng)拉曼光譜[16,17]、質(zhì)譜(MS)[18]、離子遷移譜[19]、熒光光譜[20]、氣相色譜[21]、液相色譜[22]、核磁共振[23]等),或者與生物技術(shù)相結(jié)合從而形成效應(yīng)導(dǎo)向分析(生物自顯影)[24,25];二是檢測靈活化和便捷化,例如通過3D打印或平面打印等方法,薄層色譜正逐步成為一種“辦公室色譜”技術(shù)[26-29],而手機(jī)終端上的數(shù)據(jù)處理也使數(shù)據(jù)分析更加簡便高效[30]。本文綜述的薄層色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(TLC-MS)技術(shù)是多元化檢測趨勢的代表,當(dāng)前TLC儀器聯(lián)用技術(shù)中最為活躍的研究方向之一[18],尤其在食品[31-34]和醫(yī)藥領(lǐng)域(如化學(xué)藥[35]、天然產(chǎn)物或植物藥[32,36-39]、臨床檢測[35,40-42]等方面)有廣泛的應(yīng)用空間。

目前TLC-MS聯(lián)用的形式大致可以歸納為3種。

第一種是通過獨(dú)立的接口儀器裝置將薄層上的譜帶轉(zhuǎn)移出來,再送入質(zhì)譜進(jìn)行分析。

第二種是直接在薄層板上進(jìn)行的“原位”質(zhì)譜分析,即在薄層展開完成之后再進(jìn)行質(zhì)譜檢測,此時(shí)譜帶在薄層板上的相對(duì)位置已經(jīng)固定,質(zhì)譜掃描時(shí)先固定好質(zhì)譜電離源的位置和角度,然后對(duì)正薄層板的位置再進(jìn)行掃描檢測。這種檢測方式可稱為靜態(tài)檢測;盡管也可以通過傳送帶等方式移動(dòng)薄層板,使固定相上的譜帶依次通過質(zhì)譜掃描檢測區(qū)域而得到連續(xù)的色譜圖,但由于譜帶上的相對(duì)位置并未發(fā)生變化,因此仍應(yīng)歸屬為靜態(tài)檢測。

第三種是在薄層板上直接進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,這種監(jiān)測方式與高效液相色譜(HPLC)相似,在譜帶展開的同時(shí)進(jìn)行檢測,只要流動(dòng)相帶著樣品成分經(jīng)過檢測點(diǎn),檢測器就會(huì)對(duì)相應(yīng)的譜帶有信號(hào)響應(yīng)。檢測時(shí)譜帶在薄層板上的相對(duì)位置仍處于變化中,因此可稱這種檢測為動(dòng)態(tài)檢測。

1 TLC-MS接口儀器裝置

對(duì)于上文所述的第一種TLC-MS檢測方法,其目標(biāo)是將薄層上的譜帶提取出來,再送入質(zhì)譜進(jìn)行分析。常見的轉(zhuǎn)移操作有兩種,一種是手動(dòng)操作,即在薄層分離后進(jìn)行刮板操作,再用有效的提取液從吸附劑中提取目標(biāo)化學(xué)成分,進(jìn)行純化和濃縮處理后進(jìn)行質(zhì)譜分析,也稱為間接上樣或者離線聯(lián)用;另一種則是借助TLC-MS接口儀器用提取液直接對(duì)目標(biāo)譜帶進(jìn)行提取,自動(dòng)過濾后送往質(zhì)譜電離源。

對(duì)于自動(dòng)化的TLC-MS接口儀器來說,使用過程主要包括3個(gè)操作步驟,即TLC分離、目標(biāo)成分的接口轉(zhuǎn)移、質(zhì)譜分析[43]。商業(yè)化儀器接口裝置生產(chǎn)商主要有瑞士CAMAG、美國Advion等,目前我公司也開發(fā)了TLC-MS接口的商品化儀器,原理上與進(jìn)口儀器相同,結(jié)構(gòu)上與之相似(如圖1所示)?；诮涌趦x器裝置的TLC-MS聯(lián)用檢測,在化學(xué)合成領(lǐng)域、食品、生物醫(yī)藥、環(huán)境檢測方面都取得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果,既可用于有機(jī)成分的分析也可用于元素分析[44-46]。

圖 1 薄層色譜-質(zhì)譜接口儀器原理Fig. 1 Theory of interface of thin layer chromatography-mass spectrometry

使用過程中,接口儀器對(duì)準(zhǔn)TLC板上的目標(biāo)譜帶后,與之緊密接觸,然后使用指定體積的溶劑(如甲醇等)對(duì)它進(jìn)行洗脫,過濾后通過內(nèi)部管路輸送至質(zhì)譜進(jìn)行分析,最后對(duì)接口儀器管路進(jìn)行反向沖洗。這種設(shè)計(jì)不易引入不溶性雜質(zhì),因此也無需再在MS前加預(yù)柱[40,47-49]。但是常見的問題是取樣探頭和薄層之間的密封不足,時(shí)常會(huì)有少量洗脫液析出,造成譜帶的擴(kuò)散,應(yīng)用超薄薄層色譜(UTLC,固定相厚度一般為1～50 μm)時(shí)可取潔凈濾紙放于取樣探頭和薄層之間以緩解這一問題[50]。

Morlock研究組[49]使用飛行時(shí)間質(zhì)譜考察了TLC-MS接口儀器方法的定量性能,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明6種染料檢測的平均精密度優(yōu)于10%,平均相關(guān)系數(shù)為0.997 5。之后他們將生物自顯影薄層技術(shù)與軌道離子阱質(zhì)譜相結(jié)合,在同一高效薄層色譜(HPTLC)板上對(duì)樣品成分進(jìn)行活性篩選,隨后用制備薄層色譜與氫核磁共振聯(lián)用進(jìn)行了制備和表征,全面了解了活性成分的屬性[23];他們還使用由四極桿質(zhì)譜組成的HPTLC-MS系統(tǒng)測定了葡萄酒中甘油、葡萄糖酸、氨基酸和糖含量,并建立了氨基酸指紋圖譜[51]。

2 TLC-MS原位檢測

TLC-MS技術(shù)聯(lián)用的第二種形式則是在薄層板上直接進(jìn)行原位檢測,這種方法的樣品前處理相對(duì)簡單,常用于低聚糖、氨基酸、脂類等基質(zhì)成分復(fù)雜的生物成分分析。這種儀器技術(shù)的關(guān)鍵在于兼容模式電離源的設(shè)計(jì),目前報(bào)道的原位檢測電離源主要有快原子轟擊電離源,激光解吸電離源(LDI)、電噴霧電離源、大氣壓化學(xué)電離源、大氣壓余輝電離源和等離子體類電離源。樣品成分由于吸附在薄層板上,因此需要解吸和電離,常見的解吸方式主要有加熱解吸、快原子轟擊或高能Ar離子解吸、激光和噴霧輔助解吸。

2.1 薄層色譜與快原子/快離子轟擊源質(zhì)譜的聯(lián)用

快原子轟擊電離源質(zhì)譜(FAB)屬于二次離子化質(zhì)譜(LSIMS),即通過高能量的一次離子束轟擊樣品表面,使樣品表面的原子或原子團(tuán)吸收能量而從表面濺射產(chǎn)生二次粒子,并對(duì)這些帶電粒子進(jìn)行質(zhì)譜分析。FAB一般適用于極性小分子化合物(<2 000 Da),在一定真空條件下使用加速原子轟擊(一般為Ar原子)樣品成分,使之電離并進(jìn)入質(zhì)譜。與TLC聯(lián)用時(shí),可將分離后的薄層進(jìn)行切割,再置入真空室進(jìn)行解吸、電離和檢測。操作時(shí)一般會(huì)在目標(biāo)譜帶上添加間硝基苯甲醇、三乙醇胺或甘油、硫代甘油等黏性基質(zhì)的甲醇溶液,起到能量傳遞、清潔表面、提供電荷以及延長信號(hào)持續(xù)時(shí)間的作用。與快原子轟擊類似的還有離子轟擊(如5～20 kV加速的Cs+離子)[52]。這類方法在檢測中常有譜帶擴(kuò)散問題,重復(fù)性稍差,而且快速原子或離子轟擊TLC板表面時(shí)產(chǎn)生的凝膠顆粒也可能對(duì)真空系統(tǒng)(如渦輪分子泵)有損害。對(duì)于譜帶擴(kuò)散的問題,可以通過原位濃縮樣品后再檢測,效果會(huì)有所改善[53]。胡耀銘等[54]將紙薄層和薄層板分別與雙聚焦質(zhì)譜聯(lián)用,對(duì)氨基酸、絞藍(lán)皂苷降解化合物進(jìn)行了分析。近年來這種技術(shù)在TLC-MS原位檢測的應(yīng)用中并不多見。

2.2 薄層色譜與激光輔助解吸/燒蝕源質(zhì)譜的聯(lián)用

激光在燒蝕、解吸或蒸發(fā)固體樣品方面是十分有力的工具。通常只需使用脈沖激光束就可以從樣品中解吸(或燒蝕)并電離部分質(zhì)量的樣品成分[55],具有樣品前處理簡單、耗材少、分析周期短、功率密度高和空間分辨率出色等優(yōu)點(diǎn),能夠在小范圍內(nèi)進(jìn)行采樣和電離,既可以進(jìn)行燒蝕以支持元素分析、同位素分析和分類分析,也可以用于解吸有機(jī)成分進(jìn)行后續(xù)分析。這種技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于與質(zhì)譜的聯(lián)用,常被稱為激光解吸/燒蝕電離(LD/LA)[56]。

LD/LA技術(shù)中最常見的應(yīng)屬基質(zhì)輔助激光解吸電離(MALDI),它一般適用于極性化合物的解吸和電離,在靈敏度和通用性方面,MALDI常優(yōu)于FAB。與MALDI相似的技術(shù)還有表面輔助激光解吸電離(SALDI), MALDI在相對(duì)分子質(zhì)量較低的區(qū)域(如m/z<700)基質(zhì)分子干擾較明顯,相對(duì)來說使用SALDI技術(shù)時(shí)這一區(qū)域影響較小。MALDI在使用中(包括與TLC聯(lián)用時(shí))需要α-氰基-4-羥基肉桂酸、2,5-二羥基苯甲酸、芥子酸等基質(zhì)的輔助,用于吸收激光的能量并能轉(zhuǎn)移質(zhì)子。對(duì)于MALDI來說,基質(zhì)類型、分析物與基質(zhì)的比率、基質(zhì)應(yīng)用的技術(shù)方法、結(jié)晶過程、萃取溶劑、萃取時(shí)間、激光槍及其位置等因素都會(huì)影響MALDI中的信號(hào)強(qiáng)度[57]。激光照射條件對(duì)于MALDI或者SALDI技術(shù)十分重要,一般來說TLC-MALDI-MS聯(lián)用時(shí)脈沖激光的效果要優(yōu)于連續(xù)激光[58]。

TLC與MALDI表面顯然有區(qū)別,對(duì)此有兩種處理方法。一種方法是將TLC板上的成分轉(zhuǎn)移出來,進(jìn)行離線TLC-MALDI-MS分析,如以下幾個(gè)例子:

(1)通過薄層層析的方式將TLC上的成分遷移到MALDI基質(zhì)板上。Mehl等[59]在TLC分離結(jié)束后,將TLC板和MALDI基質(zhì)板并排平行放置于同一平面上,沿著與TLC板展開垂直的方向進(jìn)行二次譜帶洗脫,使譜帶從TLC板遷移至MALDI基質(zhì)板上。

(2)首先在不銹鋼板上制備基質(zhì)層并干燥;將提取液噴涂在已經(jīng)完成分離的TLC板上,并將以上兩塊板相向重疊并壓合在一起,在壓力作用下TLC中成分?jǐn)U散轉(zhuǎn)移到基質(zhì)層中,之后移除不銹鋼板,對(duì)TLC進(jìn)行質(zhì)譜分析[60]。此外還可以通過印跡技術(shù)進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)移,如Goto-Inoue等[61]在TLC展開后,將斑點(diǎn)從該薄層轉(zhuǎn)移到聚偏二氟乙烯(PVDF)膜上,再將PVDF膜附著到MALDI靶板上進(jìn)行成像分析;這種方法的優(yōu)點(diǎn)是一定程度上可以減弱分析物在TLC板上的擴(kuò)散,但是不足之處是提取效率不夠高,部分樣品成分有可能進(jìn)入TLC固定相顆粒的內(nèi)孔而不易提取,無法得到令人滿意的回收率。

(3)通過刮板等方法將目標(biāo)成分從薄層板上轉(zhuǎn)移下來,再進(jìn)行后續(xù)的MALID檢測,如Manikandan等[62]使用TLC從培養(yǎng)的微生物中分離鹽生類胡蘿卜素,通過刮板取樣,使用液液微萃取法處理后進(jìn)行MALDI-TOF分析。

另一種方法是通過溶劑揮發(fā)-基質(zhì)沉降或浸涂等方式直接在薄層板上構(gòu)建基質(zhì),使用這種方法后可對(duì)TLC進(jìn)行原位檢測[63-66]。通常選擇鋁箔(或其他金屬)材料作為TLC板基底,一方面便于向樣品成分傳輸電子,另一方面也可以為離子飛向質(zhì)譜入口提供加速電壓[67]。如果使用玻璃基板的TLC,盡管玻璃材質(zhì)不會(huì)妨礙加速電壓的提供,但顯然會(huì)影響電子的傳輸功能,因此所需的激光光強(qiáng)也會(huì)更大。對(duì)于這種直接構(gòu)建基質(zhì)的方法來說,它的不足之處是有樣品擴(kuò)散的問題,而造成這一問題的主要原因之一是結(jié)晶過程引起的表面張力變化。

MALDI技術(shù)可分為真空上樣和大氣壓上樣。當(dāng)前與TLC聯(lián)用的應(yīng)用中,仍以真空上樣居多,操作時(shí)常用雙面膠帶將TLC板連接到MALDI源相關(guān)的探針裝置上進(jìn)行分析。而大氣壓上樣操作時(shí)可以將基質(zhì)涂覆于薄層板上,之后進(jìn)行脈沖激光的解吸和電離,如Salo等[68,69]將基質(zhì)(α-氰基-4-羥基肉桂酸)噴涂于TLC板的成分譜帶上進(jìn)行小分子分析。

TLC固定相的厚度和粒徑大小會(huì)對(duì)質(zhì)譜信號(hào)有影響,一般認(rèn)為固定相的厚度對(duì)質(zhì)譜信號(hào)的影響比薄層固定相粒徑大小更明顯,而較薄固定相可以獲得更優(yōu)的信噪比[70]。因此不難理解UTLC-MALDI-MS在靈敏度上的表現(xiàn)更為出色,不少報(bào)道也證實(shí)了這一點(diǎn)[68,71,72]。Kurganov等[73]綜述了整體固定相UTLC與MALDI聯(lián)用的情況,通常無機(jī)整體固定相基質(zhì)在小質(zhì)量區(qū)域內(nèi)易產(chǎn)生干擾信號(hào),此時(shí)可以調(diào)整分析組分與基質(zhì)的物質(zhì)的量之比,或使用一些特殊基質(zhì)來優(yōu)化。相對(duì)來說,有機(jī)聚合物構(gòu)成的整體固定相更利于避免類似問題,例如由聚合物納米纖維(聚丙烯腈、聚乙烯醇和碳納米纖維)制得的玻璃碳超薄層等分離材料都可用于MALDI-MS檢測。Mernie等[74]則是使用了含有離子液體的納米材料作為基質(zhì)進(jìn)行樣品的輔助電離。此外,質(zhì)譜檢測器的引入也使得一些特殊的材料可以用作TLC的固定相,例如有色的碳納米纖維固定相,由于它本身有顏色而且易引起熒光淬滅,因此這種材料在TLC技術(shù)中的應(yīng)用受到了限制,但如果與MS聯(lián)用就可以避免這個(gè)問題。

盡管UTLC在質(zhì)譜的聯(lián)用中有信噪比的優(yōu)勢,但選擇固定相時(shí)還需要兼顧上樣容量等因素。例如Griesinger等[70]研究考察了200、100和60 μm硅膠TLC板上分離磷脂酰膽堿樣品的情況,60 μm厚度的薄層具有最好的信噪比,但出于上樣量、分離能力,以及檢出限等因素的綜合考慮,他們認(rèn)為100 μm的HPTLC板是較優(yōu)的選擇。

除MALDI外,SALDI是另一種重要的LDI技術(shù),可用于多種生物有機(jī)小分子的檢測,如肽、聚糖、固醇類化合物等。在操作中常使用少量提取液將待測成分提取至液滴里,再加上輔助材料(即基質(zhì),如碳粉末)懸浮于液滴上,然后結(jié)合激光解吸電離。它的原理與MALDI相似,基質(zhì)材料可吸收激光能量并再分配,之后對(duì)目標(biāo)成分進(jìn)行解吸和電離,這個(gè)過程存在著多種機(jī)制,如熱解吸、電荷轉(zhuǎn)移、納米結(jié)構(gòu)引發(fā)機(jī)制、相轉(zhuǎn)變機(jī)制、表面重組、表面等離子體等,一般來說熱解吸更被廣泛接受。常見的基質(zhì)材料主要有碳材料(活性炭、石墨、富勒烯、石墨烯、納米管、納米金剛石、碳量子點(diǎn)等)、硅(如硅納米顆粒、硅納米線、硅納米柱陣列等)、金屬(金、銀、鉑等)和金屬氧化物(氧化鋅、氧化鈦等)材料等無機(jī)材料,或者復(fù)合材料(量子點(diǎn)、金屬-有機(jī)骨架、共價(jià)-有機(jī)骨架等)等[75-83]。

Chen等[84,85]將TLC與SALDI-MS的方法相結(jié)合,使用活性炭作為輔助材料建立了TLC-SALDI-MS方法,進(jìn)行有機(jī)合成反應(yīng)監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)離子表面活性劑(如對(duì)甲苯磺酸、十二烷基硫酸鈉、烷基三甲基溴化銨)有利于解吸和提高離子化效率[86]。表面輔助材料的量值對(duì)解吸-電離效率有顯著的影響,例如過多的活性炭可能導(dǎo)致目標(biāo)成分的死吸附,而有時(shí)用鉛筆在分離后的薄層譜帶上涂一下也會(huì)有不錯(cuò)的效果[87]。Kawasaki[88]等在TLC分離之后,用磁控濺射裝置在其表面進(jìn)行金屬沉積,形成一層均勻的納米顆粒層(如鉑),之后用表面輔助激光解吸/電離(成像)質(zhì)譜分析。

總體來說,無論是MALDI還是SALDI與TLC聯(lián)用時(shí),都有以下幾點(diǎn)不足:(1)樣品處理和引入真空過程較麻煩。(2)常需要將TLC板切割成小塊。(3)檢測揮發(fā)性或半揮發(fā)性化合物時(shí),靈敏度低。(4)定量分析時(shí)重現(xiàn)性不理想。(5)吸附劑表面的分析物濃度低,而且基質(zhì)溶液存在擴(kuò)散作用,這可能會(huì)進(jìn)一步降低分辨率和局部濃度[73];對(duì)于這個(gè)問題,可以使用復(fù)合基質(zhì)或無溶劑基質(zhì)進(jìn)行緩解[89,90]。(6)MALDI電離通常都需要經(jīng)過質(zhì)子化、陽離子化或去質(zhì)子化過程,非極性或低極性化合物難以通過MALDI-MS進(jìn)行分析;對(duì)此,可以使用一些鹽對(duì)樣品成分(如一些醇、酚、胺、甾體等物質(zhì))進(jìn)行衍生,如Esparza等[91]提出了一種簡單的衍生化方法,可用于含羥基但極性較弱化合物的TLC-MALDI-MS分析,方法是在薄層分離后用3-溴丙酰氯和吡啶對(duì)譜帶進(jìn)行衍生化(酰化、季銨化),他們?cè)趲追N哺乳動(dòng)物和植物甾醇、酚和萜烯醇上進(jìn)行了測試,結(jié)果表明衍生產(chǎn)物含有永久正電荷。

2.3 薄層色譜與ESI源質(zhì)譜的聯(lián)用

ESI源是最常見的電離源之一,解吸電噴霧電離(DESI)源結(jié)構(gòu)與之相似,但樣品前處理方面要求較低。

本文在第1節(jié)所介紹了TLC-MS的接口儀器裝置,將這種接口設(shè)計(jì)與ESI源相結(jié)合,可以形成獨(dú)立的“表面萃取-電噴霧電離源”[52,92]。使用時(shí)首先將探頭對(duì)準(zhǔn)TLC板上的目標(biāo)譜帶,與之緊密接觸,然后使用指定體積的溶劑對(duì)它進(jìn)行洗脫,過濾后送至ESI源進(jìn)行噴霧電離。Berkel等[93]在這類系統(tǒng)的相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn),在從TLC中提取樣品成分的過程中,表面張力的作用影響明顯。在具有吸濕性的極性表面上,這種裝置的采樣效率可能會(huì)受限制,為此,Walworth等[94]將正相HPTLC板上分離的肽通過印跡法轉(zhuǎn)移到疏水性的RP C8 HPTLC板上,再用TLC-ESI-MS系統(tǒng)進(jìn)行成分分析。

如前文介紹,激光輔助是質(zhì)譜分析方法中常借助的技術(shù)方法,在激光照射過程中,樣品的表面會(huì)同時(shí)解吸產(chǎn)生中性粒子、分子和分析物離子。然而,離子產(chǎn)率相對(duì)較低,即使添加有機(jī)基質(zhì)以輔助電離(如MALDI),分析物離子的產(chǎn)率也遠(yuǎn)低于中性粒子的產(chǎn)率。因此,常將激光與各種離子化方法結(jié)合起來,以提高電離效率[56]。這其中就包括了ESI源電離的方式,即電噴霧輔助-激光解吸電離(ELDI),如Lin等[95]通過ELDI建立了離子阱質(zhì)譜和TLC聯(lián)用的儀器系統(tǒng),使用激光照射TLC上的樣品譜帶并用ESI噴霧電離解吸出來的樣品成分;他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了正相和反相薄層色譜的分離模式,質(zhì)譜正離子和負(fù)離子檢測模式,充分說明了這種聯(lián)用方式的可行性。

激光解吸和電噴霧相結(jié)合的方法除上述類型外,還有另外一種應(yīng)用稱為激光誘導(dǎo)聲波解吸/電噴霧電離(LIAD)。在ELDI技術(shù)中脈沖激光作用于TLC表面的譜帶,與之不同的是,LIAD中脈沖激光主要作用于薄層板背面[52]。二者的原理也有差別,ELDI中樣品成分通過激光解吸并進(jìn)入電噴霧后,與電噴霧液滴融合,通過電荷轉(zhuǎn)移作用或隨著電噴霧液滴的不斷揮發(fā)-爆炸作用而帶電;而在LIAD中脈沖激光束照射薄層板背面,引起三角形沖擊脈沖,并通過基板傳播到固定相層樣品譜帶一側(cè),目標(biāo)成分在此作用下以中性分子、溶膠以及微量產(chǎn)物離子的形式進(jìn)入電噴霧,隨后的電離過程與ELDI相似[56]。Cheng等[96]應(yīng)用反相C18和正相硅膠薄層,應(yīng)用TLC-LIAD-MS分析了藥物、染料等成分。實(shí)驗(yàn)中,為了防止TLC板上的振動(dòng)、提高能量傳遞效率,他們?cè)赥LC基板的背面貼上了一個(gè)玻璃顯微鏡載玻片,并在玻璃片和TLC基板之間涂上黏性溶液(甘油或聚乙二醇)。由于沖擊波需要從TLC的底板(一般為金屬基板)傳遞到固定相表面,因此LIAD-ESI通常需要更高的激光能量,其空間分辨率通常也不及ELDI,近年來報(bào)道較少。

上述解吸方法都是作用于某一個(gè)譜帶進(jìn)行的解吸、電離,需要手動(dòng)的方式對(duì)正TLC板的位置。為了滿足自動(dòng)化的需求,如今TCL-MS系統(tǒng)常裝配有傳送帶或者可靈活運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)裝置,用于移動(dòng)和定位TLC板。如Cheng等[97]以此構(gòu)建了高通量、敞開式的TLC-ELDI-MS分析系統(tǒng),使用激光對(duì)TLC板上的樣品進(jìn)行輔助解吸,電噴霧電離,之后用離子阱或四極桿質(zhì)譜進(jìn)行分析。

DESI源也可用于TLC譜帶成分的分析[98-100],該電離源以超過100 m/s的速度向TLC板表面噴灑直徑<10 mm的帶電溶劑液滴,撞擊樣品表面來進(jìn)行成分的解吸和電離[101]。影響其作用效果的主要因素有分析成分的性質(zhì)、分析物表面和溶劑系統(tǒng),以及離子源的參數(shù)(如霧化噴頭到樣品表面的角度和距離、樣品到MS入口角度和距離、霧化氣體壓力和溶劑流速和毛細(xì)管電壓等)[102]。DESI源在UTLC上的解吸-離子化效率一般遠(yuǎn)高于TLC及HPTLC,遷移距離也更小。Kauppila等[103]對(duì)比了DESI對(duì)多孔二氧化硅薄層、UTLC、聚甲基丙烯酸甲酯和聚四氟乙烯表面樣品的解吸電離情況,研究結(jié)果表明:(1)這些表面對(duì)樣品電離不會(huì)有抑制效應(yīng);(2)在噴口與表面距離以及噴霧流速方面,各種表面材料的要求各不相同;(3)UTLC在實(shí)驗(yàn)過程中(實(shí)驗(yàn)條件為噴霧流速7 μL/min,距離3～4 mm)表現(xiàn)出了足夠的機(jī)械強(qiáng)度,而且比HPTLC有更高的解吸-電離效率;(4)加熱有助于提高解吸-電離效率,而鹽對(duì)解吸-電離效率影響較小。值得一提的是噴霧流速過大時(shí),TLC或HPTLC層中松散的二氧化硅顆粒可能通過溶劑噴霧而擴(kuò)散,給質(zhì)譜系統(tǒng)帶來潛在的污染風(fēng)險(xiǎn),而UTLC層可以避免這種情況;但是也應(yīng)注意,流速過大時(shí)UTLC固定相層可能因機(jī)械強(qiáng)度不足而損壞。

此外,Girault研究小組[104]建立了靜電噴霧電離(ESTASI)源,這種電離源與ESI相似但不需要使用載氣,系統(tǒng)中噴霧端和樣品板之間維持著高電壓差,利用電容耦合效應(yīng),在噴霧端處的溶液表面聚集電荷,當(dāng)靜電斥力大于張力時(shí)即發(fā)生噴霧電離,朝向帶相反電荷的樣品板噴射。他們通過ESIASI搭建了HPTLC與線性離子阱質(zhì)譜聯(lián)用的儀器系統(tǒng),可進(jìn)行原位成像分析。Haddad等[105]則是將簡易敞開式聲波噴霧電離(EASI或者DeSSI)源與TLC聯(lián)用。EASI源的裝置和操作方式與DESI類似,可用于大氣壓下固體表面樣品的直接解吸電離,但是不需要使用高電壓,而是使用聲波噴霧產(chǎn)生氣動(dòng)液滴(如帶酸的噴霧液滴),液滴中電荷分布的不平衡會(huì)導(dǎo)致帶電液滴的產(chǎn)生。他們使用TLC-EASI-MS技術(shù)對(duì)藥物、半極性化合物混合物和生物柴油等樣品成分進(jìn)行了表征[106]。而Mirabelli等[107]使用了和與DESI源相似的溶劑輔助解吸電離源系統(tǒng)進(jìn)行表面樣品的解吸和離子化,也無需加高電壓,稱為“DI”源,他們利用這種電離源與四極桿-離子阱質(zhì)譜一起構(gòu)成薄層色譜的檢測系統(tǒng)。電離過程中,溶劑在高速噴霧揮發(fā)時(shí)可以形成過熱霧,并使液滴帶電,之后隨著液滴的揮發(fā),電荷逐漸集中而“爆炸”成為更細(xì)的帶電微粒,而且這種電離不會(huì)因樣品成分的相對(duì)分子質(zhì)量大小而影響電荷分配[108]。他們結(jié)合SALDI技術(shù)使用這種電離源,比較幾種具有不同理化特性和溶劑系統(tǒng)的支撐材料,如TLC板(C18、硅膠、氰基固定相)、聚四氟乙烯、玻璃、濾紙、金屬(AnchorChip-MALDI板)等,結(jié)果表明硅膠TLC板作為脂肪酸樣品(橄欖油、魚油、鮭魚和人血清)基底時(shí)對(duì)樣品有較好的吸附-解吸和電離效果,其次是C18和氰基固定相材料;此外,pH和離子強(qiáng)度對(duì)電離效果也會(huì)有顯著影響,這可能是因?yàn)檫@些因素影響了電荷轉(zhuǎn)移的過程。

2.4 薄層色譜與大氣壓化學(xué)電離源質(zhì)譜的聯(lián)用

大氣壓化學(xué)電離(APCI)源也是常見的一種質(zhì)譜電離源,將樣品成分霧化后通過電暈針電離。Peng等[109]搭建了激光輔助解吸的TLC-APCI源系統(tǒng),并結(jié)合了SALDI的方法分離分析磷脂類化合物(將石墨覆于TLC表面),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種方法能有效降低解吸-電離所消耗的激光能量[110]。Berkel研究組[111,112]則是在商品化Waters TQD質(zhì)譜儀器基礎(chǔ)上改裝,使用加熱探頭對(duì)TLC板上的小分子目標(biāo)成分進(jìn)行熱解吸ESI/APCI-MS分析。

解吸大氣壓化學(xué)電離(DAPCI)源使用加熱的高速鞘層氣體直接噴射樣品表面,主要使用熱解吸的方法使樣品成分從吸附介質(zhì)表面溢出,并通過電暈針在氣相中電離。Winter等[113]搭建了一種大氣壓下DAPCI源,稱為分子電離-解吸分析(MIDAS)源,可用于分析藥物成分。它的原理與APCI源相似,但不同的是APCI源的電暈針位于噴霧附近,作用于霧化氣和樣品分子的混合物;而MIDAS源中電暈針設(shè)置在氮?dú)饧訜峁艿某隹谔?用于給氮?dú)獬潆?再用高溫帶電氮?dú)鈦斫馕㈦婋x吸附在TLC板上的成分,之后目標(biāo)成分帶上電荷并進(jìn)入飛行時(shí)間質(zhì)譜進(jìn)行分析。該裝置設(shè)有樣品傳送帶,可用于移動(dòng)薄層板。

2.5 薄層色譜與即時(shí)直接分析質(zhì)譜的聯(lián)用

即時(shí)直接分析電離源質(zhì)譜(DART-MS)起源于2005年左右,主要通過氣體放電(通常以高壓電暈針電離氦氣)來生成等離子體激發(fā)態(tài)物質(zhì),激發(fā)態(tài)氦的原子流(可提供19.82 eV的能量)隨著熱氣流并配合電場加速?zèng)_向樣品,從而解吸并電離樣品表面的物質(zhì);同時(shí)也可以激發(fā)大氣中的水分子簇(水的一階電離能為12.62 eV),并將質(zhì)子轉(zhuǎn)移到其他物質(zhì)的分子上(如果使用氬氣則不易激發(fā)水分子,因?yàn)槠潆婋x能小于水分子)。Gross等[114]對(duì)DART-MS的結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行了較為全面的綜述。

在與TLC聯(lián)用方面,Smith等[115]起初手持著TLC板,使薄層上4個(gè)譜帶連續(xù)依次通過噴口,得到色譜圖。Morlock研究組[116-118]設(shè)計(jì)了不同的DART平臺(tái),并具體研究了TLC與DART源配合使用的具體參數(shù),如位置、距離、角度等,提出了優(yōu)化靈敏度的幾個(gè)方法(1)提高氣體溫度,(2)減小薄層厚度,(3)使用基質(zhì)輔助(例如在TLC板上噴撒甘油甲醇溶液以提高解吸和離子化效率)[119]。隨后他們經(jīng)過一系列改進(jìn)(包括優(yōu)化部件結(jié)構(gòu)和布局、掃描通道、管路設(shè)計(jì)等方面,使儀器進(jìn)一步結(jié)構(gòu)緊湊化等)有效提高了儀器的性能[120,121],可以分析低于ng級(jí)的樣品。為了防止薄層板上鄰近區(qū)域干擾而造成的“假陽性”信息,Morlock小組[122]繼之前的研究后又著力于實(shí)現(xiàn)熱氣體的可視化,最終他們使用10% Ne(Ne的亞穩(wěn)態(tài)能為16.61 eV)和He的混合氣體實(shí)現(xiàn)了可視化的紅色光效果,可以直接觀察DART等離子體輝光,以便追蹤薄層表面掃描過程中的亞穩(wěn)氣體分布,從而能夠透過肉眼觀察而直接對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)譜帶進(jìn)行解吸和電離。

如前文所述,激光解吸能夠有效提高目標(biāo)成分的解吸-電離效率,劉虎威研究組將TLC技術(shù)與等離子體輔助多波長激光解吸電離(PAMDI)-MS相結(jié)合,使用多個(gè)波段的激光對(duì)TLC板的成分進(jìn)行解吸,借助DART源作為離子阱質(zhì)譜的離子源,可方便地分離和選擇性鑒定相對(duì)分子質(zhì)量較低的化合物[123]。

如前文所述,UTLC的固定相厚度小,一般被認(rèn)為具有更高的靈敏度。然而,在Morlock研究組[67,124]的相關(guān)報(bào)道中,使用與HPTLC相同的離子源條件在(碳納米管模板上沉積氮化硅制得的)UTLC表面掃描時(shí),對(duì)比結(jié)果卻顯示HPTLC的信號(hào)強(qiáng)度優(yōu)于UTLC,他們推測這可能是由固定相復(fù)雜的紋絡(luò)結(jié)構(gòu)和其晶體材料的熱電性質(zhì)造成的。因此,對(duì)于DART源來說,UTLC并非一定是最優(yōu)的選擇。

2.6 薄層色譜與流動(dòng)大氣壓余輝電離源質(zhì)譜的聯(lián)用

Andrade等[125,126]開發(fā)了流動(dòng)大氣壓余輝電離(FAPA)源,在聚四氟筒內(nèi)引入He,并在該筒的一端設(shè)置鎢針陰極,在鎢針對(duì)面一端設(shè)置黃銅板陽極,兩者間加載直流高電壓引發(fā)He產(chǎn)生余輝放電,此氣體從聚四氟筒中流出并電離固體表面上的樣品分子,并進(jìn)入質(zhì)譜進(jìn)行分析;之后Shelley等[127]改進(jìn)了設(shè)計(jì),使用接地的毛細(xì)管狀噴口作為陽極,與鎢針陰極組成電壓對(duì),有效地降低了背景噪聲,并減少了樣品成分的氧化。

Ceglowski等[128]結(jié)合了激光燒蝕和FAPA源的方法作為電離源,與四極桿-離子阱質(zhì)譜聯(lián)用,形成了TLC-MS系統(tǒng)。他們認(rèn)為二極管激光器能夠提供足夠的能量用于解吸有機(jī)化合物,因而也無需像SLDI類似技術(shù)一樣在樣品點(diǎn)上添加石墨或其他物質(zhì),并使用這套裝置分析了人參成分、吡唑衍生物、生物堿類天然化合物和藥物片劑的活性成分。

Kuhlmann等[129]使用帶有FAPA源的軌道離子阱質(zhì)譜考察了TLC固定相對(duì)質(zhì)譜信號(hào)的影響。實(shí)驗(yàn)中選定的樣品成分有鎮(zhèn)痛劑(對(duì)乙酰氨基酚)、生物堿(尼古丁和咖啡因)和類固醇(可的松),考察的固定相種類有正相硅膠、反相硅膠、腈基固定相、二醇基固定相和氨基固定相,建立了TLC-FAPA-MS來定量檢測能量飲料中咖啡因的含量。此外,該研究中還對(duì)比了不同厚度的固定相對(duì)質(zhì)譜信號(hào)的影響,值得注意的是,具有較大的粒徑、更厚的固定相層更有利于得到較高的信號(hào)強(qiáng)度,而且極性較弱的固定相比高極性固定相有更好的質(zhì)譜響應(yīng),如腈基固定相和反相固定相得到的信號(hào)豐度明顯高于正相固定相。

2.7 薄層色譜與低溫等離子體源質(zhì)譜的聯(lián)用

用于解吸、電離相關(guān)功能的低溫等離子體儀器裝置,一般會(huì)在流動(dòng)的氦氣環(huán)境下安裝一對(duì)電極(其中一個(gè)電極被一個(gè)介電層覆蓋),并施加交流電壓,所產(chǎn)生的等離子體由激發(fā)態(tài)氦、離子、自由基和電子等物質(zhì)組成。使用時(shí)等離子體流從發(fā)生器中射出,作用于固體表面樣品,從而達(dá)到解吸和電離的目的。獲得的質(zhì)譜信息主要包含分子離子(如分析物的質(zhì)子化分子和離子加合物)以及少量碎片離子。盡管這些等離子體被稱為低溫等離子體,它的溫度其實(shí)并不低,在功率高于7 W的情況下,這些等離子體足以燒焦樣品表面;為了最大限度地減少表面的可見熱損傷,通常在<5 W的條件下運(yùn)行電離源,使系統(tǒng)產(chǎn)生長度約為4～5 mm的細(xì)長等離子體射流;當(dāng)小于3 mm時(shí),目視檢測時(shí)幾乎觀察不到表面上的任何損傷[111]。

表 1 TLC-EDA-MS用于分離和分析的示例總結(jié)Table 1 Summary of some work on separation and analysis by TLC-EDA-MS

Gong等[130]搭建的低溫等離子體(LTP)源與DART相似,它由一根玻璃管(外徑6.00 mm,內(nèi)徑4.00 mm)和它內(nèi)部的一根鎢棒(直徑1.59 mm)組成,鎢棒居中作為接地的內(nèi)部電極,在玻璃管外圍纏繞銅箔作為另一電極,高純氦氣作為放電氣體,共同構(gòu)成了離子源。他們使用這一離子源構(gòu)建了激光解吸低溫等離子體電離-質(zhì)譜與薄層聯(lián)用系統(tǒng)(TLC-LD-LTP-MS)。Garcia-Rojas等[131]搭建并使用類似系統(tǒng),3 kV下引發(fā)He的低溫等離子體進(jìn)行電離,405 nm連續(xù)激光解吸,對(duì)薄層板上目標(biāo)區(qū)域按點(diǎn)、線或面進(jìn)行掃描分析,結(jié)合SALDI的方法還可以進(jìn)一步提高解吸-電離效率。他們使用這套系統(tǒng)從咖啡、茶和可可制劑中分離甲基黃嘌呤,并進(jìn)行了成像分析。

2.8 薄層色譜與其他電離源質(zhì)譜的聯(lián)用

簇誘導(dǎo)解吸-電離法(DINeC)使用中性SO2簇進(jìn)行誘導(dǎo)解吸-電離,是一種軟解吸-電離的方法。這種方式碎片較少,可用于多種物質(zhì)(如肽、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和染料)的檢測。分析過程中,中性SO2簇以較低的能量誘導(dǎo)成分進(jìn)行解吸-電離,另一方面這些解吸出來的成分可溶解進(jìn)簇中,而SO2分子可以從團(tuán)簇中揮發(fā)出來,對(duì)這些樣品分子進(jìn)行冷卻,從而有利于樣品成分的穩(wěn)定。Heep等[132]采用DINeC實(shí)現(xiàn)了TLC和離子阱質(zhì)譜的聯(lián)用,對(duì)從蛋黃中提取的不同磷脂進(jìn)行分離和檢測。

電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)也可與TLC聯(lián)用,而且常配備激光輔助解吸/燒蝕。TLC具有較快的分離速度和效率,成本低,多為一次性耗材,不涉及清洗色譜柱等操作,因此TLC-MS技術(shù)在石油行業(yè)一些成分分析中有獨(dú)特優(yōu)勢[10]。例如使用薄層色譜與激光燒蝕-電感耦合等離子體-扇形場質(zhì)譜聯(lián)用(TLC-LA-ICP-SF-MS),可以對(duì)原油及其餾分(飽和油、芳烴、樹脂和瀝青質(zhì))中的砷、鎳、釩、鐵和硫等多種元素進(jìn)行分析[133-135]。而顏能等[136]使用以四極桿為質(zhì)量分析器的MTLC(膠束薄層)-LA-ICP-MS儀器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了不同粒徑的納米金、納米銀及離子的分離和檢測。除此之外,TCL-ICP-MS也用于環(huán)境中分析,如Bednarik等[137]基于薄層色譜和二極管激光熱蒸發(fā)-電感耦合等離子體質(zhì)譜(DLTV-ICP-MS)相結(jié)合的方法測定了藻類和酵母中硒元素的含量。Kisomi等[138]制備了As(V)離子印跡聚合物作薄層固定相材料,用LA-ICP-MS對(duì)水溶液中無機(jī)砷進(jìn)行分離和檢測。

3 薄層展開的實(shí)時(shí)質(zhì)譜監(jiān)控技術(shù)

HPLC常與MS儀器直接聯(lián)用進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,但是這種技術(shù)在TLC中卻并不常見。在液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的儀器系統(tǒng)中,有泵系統(tǒng)的支持,質(zhì)譜電離源的主要功能之一是除溶劑;相比之下,除少數(shù)強(qiáng)制流薄層(如加壓薄層和旋轉(zhuǎn)薄層)外,其他TLC技術(shù)主要憑借毛細(xì)作用力驅(qū)動(dòng)流動(dòng)相,而沒有外力支持,同時(shí)流動(dòng)相的量也不大。另外,TLC的分離能力不及HPLC,這也是TLC-MS應(yīng)用不及HPLC-MS的主要原因。總體來看,實(shí)時(shí)在線檢測的TLC-MS可以分為強(qiáng)制流薄層色譜-質(zhì)譜聯(lián)用和常規(guī)薄層色譜-質(zhì)譜聯(lián)用,這里說的強(qiáng)制流薄層色譜是以毛細(xì)作用力和其他輔助作用力共同驅(qū)動(dòng)展開劑流動(dòng)的TLC方法,而常規(guī)薄層色譜法則是指僅憑借毛細(xì)作用力為驅(qū)動(dòng)力的TLC方法。

在強(qiáng)制流TLC方面,旋轉(zhuǎn)薄層的情況與HPLC有相似之處,因此Berkel等[139]曾使用簡單的管路設(shè)計(jì)即實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)制備薄層色譜系統(tǒng)與質(zhì)譜聯(lián)用。聶宗秀研究組[58]開發(fā)了實(shí)時(shí)在線TLC-MS分析系統(tǒng),由強(qiáng)制流TLC系統(tǒng)(流動(dòng)注射法供給TLC展開液)、Ar輝光放電-基質(zhì)輔助紅外解吸電離(GD-MAIRDI)源,以及線性離子阱質(zhì)譜系統(tǒng)組成,使用過程中脈沖光源對(duì)薄層分離的影響較小,可以實(shí)現(xiàn)在線的連續(xù)檢測。Morlock研究組[140]則使用加壓薄層與四極桿-軌道離子阱質(zhì)譜聯(lián)用,并結(jié)合生物自顯色的方法分析了丹參中的聚乙酸烯等活性成分。

而常規(guī)TLC方面,Shiea研究組[52]設(shè)計(jì)了TLC-ESI-MS接口裝置,使用聚四氟乙烯為基板,上面刻有固定相通道,內(nèi)置固定相;通道起始端連接圓槽狀流動(dòng)相池,通道接近末端處可以設(shè)圓槽狀流動(dòng)相補(bǔ)充池,流動(dòng)相池或者補(bǔ)充池與高壓電源相連;通道末端為尖頭金屬或者光纖,用于產(chǎn)生電噴霧,對(duì)面安裝毛細(xì)管質(zhì)譜接口,可直接收集和傳導(dǎo)樣品成分離子。此類系統(tǒng)還可以在聚四氟板上增加通道數(shù),配備用于TLC板移動(dòng)的平臺(tái),便于提高檢測通量[141,142]。

4 效應(yīng)導(dǎo)向薄層色譜與質(zhì)譜的聯(lián)用

效應(yīng)導(dǎo)向分析(EDA)是指將化學(xué)分析與生物測試相結(jié)合,用于識(shí)別樣品中有活性或者毒性的成分(如天然藥物、代謝產(chǎn)物、副產(chǎn)物、工藝雜質(zhì)/污染物、降解產(chǎn)物、摻假藥物和殘留物等)的技術(shù),在TLC中的應(yīng)用常被稱為薄層色譜-生物自顯影技術(shù),例如自由基清除活性、酶抑制劑活性、微生物抑制活性化合物的檢測和物質(zhì)篩選,或者免疫檢測等。如果將生物導(dǎo)向與薄層-質(zhì)譜分析相結(jié)合,則可以有效提高活性化合物篩選的工作效率。近年來,這些應(yīng)用一般體現(xiàn)于食品和生物制藥領(lǐng)域,在TLC-MS聯(lián)用方面多采用接口儀器裝置,表1列舉了部分應(yīng)用實(shí)例(表中示例均為直接在薄層板上進(jìn)行生物自顯影類檢測方法,而非使用接口設(shè)備技術(shù)將成分轉(zhuǎn)移出來進(jìn)行生物活性實(shí)驗(yàn))。

5 總結(jié)與展望

薄層色譜在化學(xué)合成、食品、藥品、刑事偵查、消防與安全檢測領(lǐng)域都有著重要的地位;隨著生物自顯影的應(yīng)用,薄層色譜與復(fù)雜基質(zhì)中活性物質(zhì)基礎(chǔ)之間的關(guān)聯(lián)得以加強(qiáng),這無論對(duì)新藥物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)還是臨床檢測來說都有很好的意義。質(zhì)譜技術(shù)的引入無疑拓展了TLC的檢測能力,尤其是定性能力;另一方面,對(duì)于TLC原位檢測應(yīng)用來說,結(jié)合MS掃描成像的應(yīng)用和TLC高通量的特點(diǎn),也將有利于提高質(zhì)譜的檢測效率,豐富數(shù)據(jù)信息。

如前文所述,薄層與質(zhì)譜的聯(lián)用大致可分為離線聯(lián)用、原位檢測和實(shí)時(shí)監(jiān)測,三者各有特點(diǎn)。(1)離線聯(lián)用的靈活性最好,可以通過接口裝置有針對(duì)性地進(jìn)行目標(biāo)譜帶的提取和檢測,而且容易獲得商品化儀器的支持,但不足之處是每次僅能處理一個(gè)目標(biāo)譜帶。(2)原位分析是在TLC分離結(jié)束后進(jìn)行MS檢測,具有TLC高通量的特點(diǎn),通過MS掃描可大大提高分析效率,但目前可支持商品化儀器較少(如BrukerDaltonics的MALDI適配器,IonSense的DART源),而且價(jià)格昂貴;另外,本文引用的文獻(xiàn)研究中涉及的質(zhì)譜分離器種類多樣,包括雙聚集、四極桿、離子阱(線性離子阱或軌道離子阱)、飛行時(shí)間等,這說明質(zhì)譜分析器的種類并非TLC-MS聯(lián)用的限制因素;因此,“即插即用”型的離子源設(shè)計(jì)與商品化仍是限制TLC-MS發(fā)展的主要因素。(3)實(shí)時(shí)監(jiān)測法可獲得TLC的在線分離信息,但目前這種做法僅和強(qiáng)制流薄層技術(shù)聯(lián)用時(shí)比較容易實(shí)現(xiàn)。如能實(shí)現(xiàn)常規(guī)TLC上的應(yīng)用,并引入靈活的動(dòng)態(tài)掃描模式,即可實(shí)現(xiàn)高通量檢測,這將是個(gè)很好的技術(shù)優(yōu)勢,可以彌補(bǔ)HPLC-MS技術(shù)的不足。

對(duì)于TLC固定相來說,一般較薄的固定相厚度有利于樣品成分的解吸,因此UTLC板在靈敏度方面更具優(yōu)勢;但這并不是絕對(duì)的,具體情況也需要考慮到TLC表面結(jié)構(gòu)和性質(zhì),正如前文中提到的DART源中出現(xiàn)了HPTLC的響應(yīng)優(yōu)于UTLC的情況;有意思的是,FAPA源在應(yīng)用中也出現(xiàn)了對(duì)粒度較大、厚度較厚的固定相有更高解吸效率的情況,考慮到這兩種電離源都是基于等離子體技術(shù)的應(yīng)用,因此等離子體類電離源技術(shù)的特點(diǎn)可能仍需進(jìn)一步探索。另外,比較遺憾的是盡管與TLC聯(lián)用的質(zhì)譜離子源種類豐富,但不同離子源在TLC-MS聯(lián)用中的對(duì)比研究卻并不多,相信這些差別不僅來源于電離源,同時(shí)還可能與TLC表面性質(zhì)、基質(zhì)作用、解吸過程，以及樣品成分類別等方面有關(guān)。

總之,TLC-MS已經(jīng)引起了人們的關(guān)注,尤其是薄層-生物自顯影等技術(shù)的廣泛使用,更突顯了質(zhì)譜與薄層色譜結(jié)合的迫切性。如何在現(xiàn)有儀器基礎(chǔ)上進(jìn)行“即插即用”型部件的設(shè)計(jì)與商品化是目前推廣這一技術(shù)的主要瓶頸,值得關(guān)注;同時(shí)兼?zhèn)潇`活掃描功能、高通量和實(shí)時(shí)監(jiān)測功能的TLC-MS技術(shù)也很令人期待。另外,各原位檢測TLC-MS方法的解吸-電離方式各有特點(diǎn),它們之間的對(duì)比也是有待于進(jìn)一步討論的應(yīng)用問題。相信不久的將來,這些問題會(huì)一一解決,而TLC-MS技術(shù)也會(huì)有更豐富的應(yīng)用。