Плоскостна́я хроматогра́фия, метод динамического разделения веществ, один из видов жидкостной хроматографии. Различают бумажную (БХ) и тонкослойную (ТСХ) плоскостную хроматографию. Метод БХ предложен английским биохимиком А. Мартином и коллегами в 1944 г. для анализа смесей аминокислот. Метод ТСХ предложен российскими химиками Н. А. Измайловым и М. С. Шрайбер в 1938 г.

Для разделения смесей методами плоскостной хроматографии используют адсорбционный, распределительный и ионообменный механизмы удерживания веществ на стационарной фазе. В БХ носителем стационарной фазы (например, воды) является целлюлозное волокно, в ТСХ – силикагель, оксид алюминия, микрокристаллическая целлюлоза и другие сорбенты (диаметр зерна 10–20 мкм), нанесённые на стеклянную, полимерную или металлическую пластину (размер 10×10 или 20×20 см) тонким слоем (толщина 100–300 мкм). В качестве подвижной фазы применяют смеси органических и неорганических растворителей, кислот и оснований.

В одномерной плоскостной хроматографии подвижная фаза под действием капиллярных сил перемещается относительно полоски хроматографической бумаги или пластинки ТСХ, на которую нанесена капля (несколько мкл) анализируемой смеси веществ. При этом полоска бумаги или пластинка находится в атмосфере, насыщенной парами компонентов подвижной фазы. Если смесь веществ не удаётся полностью разделить в одном растворителе, после высушивания носителя стационарной фазы проводят повторное разделение в направлении, перпендикулярном первоначальному, с помощью другого растворителя (двумерная плоскостная хроматография). В радиальной ТСХ растворитель с регулируемой скоростью принудительно подают в центр пластины, заставляя вещества перемешаться от центра к периферии. При этом существенно повышается экспрессность и эффективность разделения сложных смесей.

Разделение в плоскостной хроматографии, как и в колоночной, обусловлено перемещением веществ в потоке подвижной фазы относительно стационарной с разными скоростями в соответствии с их коэффициентами распределения. Закономерности этого процесса в плоскостной хроматографии и колоночной хроматографии близки. Отличия обусловлены форм-фактором разделяющей системы и непосредственным влиянием на неё газовой фазы, насыщенной парами компонентов подвижной фазы.

Разделяемые компоненты на полоске хроматографической бумаги или пластинке ТСХ образуют от­дельные зоны (пятна), положение которых характеризуют скоростью R_f перемещения компонента, равной от­ношению расстояний, пройденных веществом и растворителем (0 < R_f < 1). Величина R_f зависит от условий хроматографического разделения, природы вещества, но не зависит от его концентрации и наличия других компонентов в разделяемой смеси, если изотерма распределения линейна.

Для обнаружения компонентов смеси проводят визуальный анализ хроматограммы. Если разделяемые вещества бесцветны, хроматограмму проявляют специальными реагентами (как правило, групповыми), образующими с ними окрашенные или флуоресцирующие продукты (например, для аминокислот и пептидов используют нингидрин или флуорескамин). Для надёжной идентификации сравнивают индексы R_f для компонентов анализируемой и стандартной смеси известных веществ, установленные в одинаковых экспериментальных условиях хроматографического разделения.

После разделения содержание отдельных компонентов смеси определяют либо непосредственно в слое сорбента или бумаги, либо в растворе после вымывания веществ из вырезанных участков хроматограммы. В первом случае используют фотоденситометрию, спектроскопию диффузного отражения света, флуориметрию, а также рентгенофлуоресцентный и радиометрический методы. Для анализа элюата применяют атомно-абсорбционный, спектрофотометрический и флуориметрический методы.

В методе микро-ТСХ разделение веществ выполняют на хроматографических пластинах размером 6×6 см с толщиной слоя сорбента не более 200 мкм и диаметром зерна 2–5 мкм. В наиболее перспективном методе ультра-ТСХ вместо высокодисперсного слоя сорбента, закреплённого на полимерной или металлической пластине с помощью связующих материалов, применяют сверхтонкий монолитный слой силикагеля, синтезированный на поверхности подложки. Главные преимущества методов микро- и ультра-ТСХ – существенное повышение скорости (несколько минут) и эффективности (минимальное размывание пятен) разделения веществ, а также рост чувствительности их определения.

Современные компактные приборы для экспрессного рутинного анализа методами высокоэффективной ТСХ используют режимы принудительного движения подвижной фазы относительно стационарной с регулируемой скоростью, градиентного элюирования и нагрева хроматографической пластины в процессе разделения, насыщения пространства над пластиной парами элюента, снабжены компьютеризированными системами автоматического извлечения компонентов смеси прямо из слоя сорбента и их последующего детектирования. В результате на пластинах размером 10×10 см удаётся разделить и определить до 30 веществ.

Главные преимущества методов плоскостной хроматографии – техническая простота и доступность. ТСХ успешно конкурирует с методами колоночной жидкостной хроматографии при разделении не слишком сложных смесей. При этом ТСХ превосходит последние по производительности. ТСХ широко используют для идентификации и определения неорганических соединений, компонентов фармацевтических и биохимических препаратов.