薄層掃描儀是一種專門用于分析薄層色譜（TLC）板上樣品斑點的精密儀器，廣泛應用于藥物分析、天然產物研究、食品安全檢測、環境監測及化學合成等領域。其基本原理是利用特定波長的光源照射薄層板，通過檢測樣品斑點對光的吸收、反射或熒光強度，實現對目標成分的定性與定量分析。
薄層掃描儀通常由光源系統（如氘燈、鎢燈或LED）、單色器（用于選擇特定波長）、掃描平臺、光電檢測器和數據處理軟件等部分組成。根據檢測方式不同，可分為反射式和透射式；按檢測信號類型又可分為吸收型和熒光型。多采用雙波長或多波長掃描技術，可有效消除背景干擾，提高檢測靈敏度和準確性。
一、核心分析功能
定量分析
功能：通過測量樣品斑點的吸光度或熒光強度，結合標準曲線法或內標法，精確計算樣品中各成分的含量。
應用：
藥物分析：測定中藥有效成分（如黃酮類、生物堿）的含量。
食品檢測：量化添加劑（如防腐劑、色素）或營養成分（如維生素）。
環境監測：分析水樣或土壤中的污染物（如農藥殘留、重金屬）。
優勢：靈敏度高（可達納克級），線性范圍寬，適合復雜樣品中微量成分的測定。
定性分析
功能：通過比較樣品斑點與標準品的保留因子（Rf值）或光譜特征，確定樣品中成分的種類。
應用：
成分鑒定：確認中藥材或化學合成物中的特定成分。
雜質篩查：檢測藥品中的未知雜質或降解產物。
技術實現：
可見光/紫外光掃描：利用不同成分對特定波長的吸收特性進行鑒別。
熒光掃描：激發樣品斑點發出熒光，通過熒光光譜特征進行定性。
純度檢查
功能：通過掃描樣品斑點周圍是否存在雜質斑點，評估樣品的純度。
應用：
藥物研發：檢查原料藥或中間體的純度是否符合標準。
化學合成：驗證合成產物的純度，指導后續純化步驟。
優勢：直觀顯示雜質分布，避免傳統方法（如HPLC）的樣品前處理步驟。
二、掃描模式與檢測技術
單波長掃描
功能：在固定波長下掃描薄層板，獲取樣品斑點的吸光度或熒光強度。
應用：快速定量分析已知成分，如藥物中主成分的含量測定。
多波長掃描
功能：同時或順序掃描多個波長，獲取樣品在不同波長下的吸收或熒光光譜。
應用：
復雜樣品分析：區分共遷移斑點（Rf值相同但光譜不同）。
光譜庫比對：通過與標準光譜庫匹配，實現未知成分的快速鑒定。
熒光掃描
功能：利用熒光物質在特定波長激發下發射熒光的特性，檢測低濃度樣品。
應用：
痕量分析：檢測環境樣品中的熒光標記物或天然熒光成分（如多環芳烴）。
生物樣品分析：測定蛋白質、核酸等生物大分子的含量。
反射/透射掃描
反射模式：光線從薄層板表面反射后檢測，適用于普通硅膠板或氧化鋁板。
透射模式：光線穿透薄層板后檢測，需使用透明支持物（如玻璃板），適合高靈敏度分析。
三、自動化與智能化功能
自動點樣與展開
功能：集成自動點樣儀和展開槽，實現樣品點樣、展開、干燥的全自動化流程。
優勢：減少人為操作誤差，提高重復性，適合批量樣品分析。
圖像采集與處理
功能：通過高分辨率攝像頭或CCD檢測器采集薄層板圖像，自動識別斑點位置、面積和強度。
技術實現：
圖像分割算法：精確分離重疊斑點。
背景校正：消除薄層板背景干擾，提高信噪比。
數據管理與分析軟件
功能：提供標準曲線繪制、定量計算、光譜解析、報告生成等一體化軟件平臺。
優勢：支持多用戶權限管理、數據追溯和審計追蹤，符合GLP/GMP規范。
四、擴展功能
二維薄層色譜（2D-TLC）掃描
功能：通過兩次不同展開劑的展開，實現復雜樣品中成分的二維分離，再通過掃描儀分析。
應用：中藥指紋圖譜研究、石油成分分析等復雜體系分離。
與質譜聯用（TLC-MS）
功能：將與質譜儀聯用，通過切割斑點后直接進樣質譜分析，實現結構鑒定。
應用：未知成分的定性分析、代謝產物研究。
五、典型應用場景
制藥行業：
藥物質量控制：檢測原料藥、制劑中的主成分及雜質。
中藥研究：分析中藥復方中的多成分含量及比例。
食品檢測：
添加劑篩查：檢測食品中的防腐劑、色素、甜味劑。
農藥殘留：分析果蔬中的有機磷、擬除蟲ju酯類農藥。
環境監測：
水質分析：測定水樣中的多環芳烴、酚類污染物。
土壤檢測：分析土壤中的重金屬（如鉛、鎘）及有機污染物。
化學合成：
反應監控：跟蹤化學反應進程，優化反應條件。
產物純化：指導柱層析或重結晶等純化步驟。
