固相微萃取
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涂层的选择和设计可以基于色谱经验，一般来说，不同种 类的分析物要选择不同性质的涂层材料，选择的基本原则是 “相似相溶”。选择涂层时应注意： • 对有机分子有较强的萃取富集能力 • 合适的分子结构，有较快的扩散速度 • 良好的热稳定性
涂层介绍
涂层的体积（厚与薄）也决定方法的灵敏度。 涂层所使用的主要材料：
SPE、SPME的简单比较
SPE
待测物被介质萃取
洗脱非待测成分
换洗脱液洗脱待 测成分
SPME
待测物被介质萃取
待测成分解吸附 （无须clean-up）
固相微萃取与气相色谱技术的联用
SPME-GC SPME与GC联用是研究最早也是目前
发展得最成熟的技术。这一领域的研究目 前主要集中在接口研制、萃取头的制备。
采用顶空法（headspace），吸附具有 挥发性或半挥发性的化合物；再在GC的气 化室里脱附气化进行分析。
缺点：适用的范围较窄；挥发/半挥发物（ 20%）；不能分析生物大分子；对温度敏 感的物质（如蛋白质）。
没有涂层可以萃取所有的化合物。
固定相涂层的要求：
具有较大的分配系数； 要有合适的分子结构； 考虑到固相微萃取主要与色谱技术联用，
涂层本身性质必须满足色谱分析要求。
涂层的厚度
涂层厚度的选择也是主宰萃取选择性和灵敏度的最重要的因素
SPME涂层厚度特点
涂层厚度大，吸附容 量大，灵敏度高，不 易达到吸附或吸收平 衡；
空中浓度梯度带来的影响。 有效地提高萃取效率。
样品喷洒技术
取样前将样品溶液喷洒成细雾状。
极大地增加了样品的表面积，且同时在气相中 产生了对流。
提高分析物从液相到气相的扩散速率，提高 SPME萃取效率。
四、SPME的影响因素
五、SPME与分析仪器的联用技术
• SPME-GC技术 • SPME-HPLC技术 • SPME-MS技术 • SPME/EC联用
萃取
解吸
检测分析
四、SPME的影响因素
萃取温度
• 温度是直接影响分配系数的重要参数 • 升高温度会促进挥发性化合物到达顶空及萃取纤
维表面，然而SPME表面吸附过程一般为放热反应， 低温适合于反应进行
四、SPME的影响因素
萃取时间
• 不同的待测物达到动态平衡的时间长短,取决于物 质的传递速率和待测物本身的性质、萃取纤维的 种类等因素。
SPME商品化涂层缺点：
1 推荐使用的温度偏低（200－280℃）
2 涂层种类有限，在大多数有机溶剂里也不稳定；
3 使用寿命短（一般约为40－100次）；
缺
点
4 对复杂基体样品的萃取分析，选择性和重现性还不太理想；
5 缺乏多孔性，平衡时间慢，使分析时间延长； 6 商品化涂层价格昂贵。
目 标
制备性能优越的SPME涂层是SPME发展的必然趋势
4 商品化涂层
表1 固相微萃取商品化涂层
涂层种类 涂层厚度 推荐使用 最高使用温度
应用范围
PDMS
100μm GC，HPLC
280ºC
低分子量挥发性和非极性化合物
30μm
GC，HPLC
280ºC
半挥发性和非极性化合物
7μm
GC，HPLC
340ºC
半挥发性和非极性化合物
PA
85μm
GC，HPLC
320ºC
极性化合物 极性化合物
CW/TR
DVB/CA R/PDMS
50μm 50 μm
HPLC GC, HPLC
C3－C20化合物 C3-C20大范围分析
PDMS：Poly(dimethylsiloxane) PA：Polyacrylaate DVB：Divinylbenzene
CAR ：Carboxen
CW：Carbowax
保留时间和分析时间长
涂层厚度小，吸附容 量小，灵敏度低，达 到吸附或吸收平衡；
保留时间和分析时间短
涂层萃取机理及其分类
分类 机理
均相聚合物涂层 吸收
多孔颗粒聚合物涂层 吸附
作用方式 特点
分子溶进聚合物涂层
非竞争过程 线性范围较大
分析物直接吸附在涂层 表面
竞争过程 线性范围较小
吸收与吸附（大孔径和小孔径）机理的比较
极性和半挥发性化合物
PDMS/D VB
65μm 60μm
GC，HPLC GC
270ºC 270ºC
极性和挥发性化合物 极性和半挥发性化合物
PDMS/C
85μmGCຫໍສະໝຸດ AR75μmGC
320ºC 320ºC
痕量挥发性有机化合物 痕量挥发性有机化合物
CW/DV
70μm
GC
B
65μm
GC
260ºC 260ºC
• 挥发性强的化合物在较短时间内即可达到分配平 衡，而挥发性弱的待测物质则需要相对较长的平 衡时间。
四、SPME的影响因素
搅拌强度
• 增加传质速率,提高吸附萃取速度,缩短达到平衡的 时间
• 磁力搅拌，高速匀浆，超声波。采取超声振动就 比电磁搅拌达到平衡的时间大大缩短
四、SPME的影响因素
涂层
SPME萃取过程依赖于分析物在涂层和样品两相中的分配 系数，因此萃取的选择性取决于涂层材料的特性，故涂层材料 是SPME技术的核心。
TR：Templated resin
商品化涂层类型：
键合型：除了某些非极性溶剂以外，对所有的有 机溶剂均很稳定；
非键合型：相对于某些水溶性有机溶剂是稳定的 ，但是当使用非极性有机溶剂时会引起轻度溶胀 现象；
部分交联型：在大多数水溶性有机溶剂和某些非 极性有机溶剂中很稳定；
高度交联型：类似于部分交联固定相，只不过在 同一交联中心产生了多个交联键。
聚二甲氧基硅烷（PDMS）、二乙烯基苯（DVB）、聚乙二醇 （CW）、聚丙烯酸酯（PA）
商品化涂层 一般可以分为非极性、中等极性和极性3种涂层
非商品化涂层 到目前为止,科研工作者已开发了多种具有优良性能的涂层
涂层的种类是影响分析灵敏度和选择性的最重要 因素；
涂层的选择遵循“相似相溶”这一规则：① 非 极性涂层选择性吸附或吸收非极性化合物；② 极性涂层选择性吸附或吸收极性化合物。
固相微萃取与液相色谱技术的联用
萃取头直接接触样品，等到吸附 平衡后，在送入到进样器内进行脱附 后分析。 这种联用技术正好和SPMEGC互补。
缺点：吸附平衡时间长， 脱附条件不易优化， 萃取头负载材料可用的不多。
capilary coated polymeric material
固相微萃取与液相色谱技术的联用
SPME萃取装置 • 2001年Pawliszyn等；便携式SPME装置 • 2004年Pawliszyn等；加装聚四氟乙烯密封盖的便携式现
场测试用SPME装置 • 2007年；96个SPME微阱盘自动化进样装置
二、SPME的原理
以熔融石英光导纤维或其它材料为基体支持物，采 取“相似相溶”的特点，在其表面涂渍不同性质的高分 子固定相薄层，通过直接或顶空方式，对待测物进行提 取、富集、进样和解析。
固相微萃取与气相色谱技术的联用
使用SPME-GC 联用分析US EPA 524. 2 方法规 定的挥发性气体样品的情况
利用该方法有 效地分离出了 60 种化合物
固相微萃取与液相色谱技术的联用
SPME-HPLC
SPME技术也已成功地与HPLC联用 并应用于非挥发性/离子型金属化合物形 态分析，这为在GC条件下难以分析的试 样中半挥发性和非挥发性待测物的分析 提供了可能性。SPME与HPLC联用的关 键在于SPME的解吸过程是否能与HPLC 的进样系统匹配，即能否使解吸液的体 积足够小，以避免在进样后产生明显的 柱外效应或出现超负荷现象而导致色谱 峰拓宽，使分辨率下降，直接影响分析 的灵敏度。
①
装置技术
改进技术思路
从萃取涂层上 入手
萃取方式更灵活
SPME
③
联用技术
与色谱联用为主
②
萃取方法
分离富集效果提高 SPME的发展
装置改进技术
（1）萃取头内部冷却装置 （2）萃取头内部加热装置
（3）萃取头形式的改进
方法改进技术
缩小液上空间技术
在样品瓶侧壁开孔，使SPME从侧面插入。 使纤维萃取头与顶空充分接触，又可以避免顶
固相微萃取技术(SPME)
主要内容
一．概述 二．SPME的原理 三．SPME装置及萃取步骤方法 四．SPME的影响因素 五．SPME与分析仪器的联用技术 六．SPME的应用 七．SPME的发展前景
一、概述
与固相萃取技术相比其特点：
固相微萃取操作更筒单、 携带更方便、操作费用也更 加低廉，另外克服了固相萃 取回收率低、吸附剂孔道易 堵塞的缺点，因此成为目前 所采用的试样预处理中应用 最为广泛的方法之一。 SPME已开始应用于分析水、 土壤、空气等环境样品的分 析。
一、概述
固相微萃取(solid phase microextraction）
• 1989年；Pawliszyn首次开发研究 • Supelco1993年推出了商品化的SPME装置 • 1995年Pawliszyn等；空气中苯系物分析；SPME在气相
色谱中快速进样装置； 萃取丝内用CO2冷却装置 • 1997年Pawliszyn等；测定病人呼吸气中一些成分的
K= C1 / C2
（2）
平衡时固相吸附待测物的量WS= C1 •V1，固C1 = WS / V1
由式（1）得： C2= （ C0 • V2– C1 • V1 ） / V2
将C1、 C2代入式（2）并整理后得：
K= WS • V2/[V1• （ C0 • V2 – C1 • V1 ） ]
= WS • V2/（ C0 • V2 • V1 – C1 V1 2）
萃取头固定液膜越厚， WS越大。由于萃取物全 部进入色谱柱，一个微小的固定液体积即可满 足分析要求。通常液膜厚度为5-100um，这一已 比一般毛细管柱的液膜厚度（0.2-1um）厚得多。
三、SPME装置及萃取步骤方法
该装置类似微量注射器， 由手柄和萃取头（纤维头）两 部分组成。萃取头是一根长约 1cm、涂有不同固定相涂层的 溶融石英纤维，石英纤维一端 连接不锈钢内芯，外套细的不 绣钢针管（以保护石英纤维不 被折断）。手柄用于安装和固 定萃取头，通过手柄的推动， 萃取头可以伸出不锈钢管。
三、SPME装置及萃取步骤方法
萃取方法
• 直接法（Di-SPME） 适合于气体基质或干净的 水基质
• 顶空法（HS-SPME） 适合于任何基质，尤其是直接SPME无法处理的脏水、油脂、血液、
污泥、土壤等 • 膜保护法（membrane-protected-SPME）
通过一个选择性的高分子材料膜将试 样与萃取头分离，以实现间接萃取，膜的 作用是保护萃取头使其不被基质污染， 同时提高萃取的选择性。 • 冷SPME法（cooled SPME）
（3）
由于V1«V2，式3中C1 • V1 2可忽略，整理后得：
WS =K • C0 • V1
（4）
二、SPME的原理
由式（4）： WS =K • C0 • V1 ，可知WS与C0 呈线性关系，并与K和呈正比。
决定K值的主要因素是萃取头固定相的类型， 因此，对某一种或某一类化合物来说选择一个 特异的萃取固定相十分重要。
三、SPME装置及萃取步骤方法
萃取步骤
SPME方法是通过萃取头上的固定相涂层对样品中的待测物进行萃 取和预富集。SPME操作包括三个步骤：A涂有固定相的萃取头插 入样品或位于样品上方；B待测物在固定相涂层与样品间进行分配 直至平衡；C将萃取头插入分析仪器的进样口，通过一定的方式解 析后进行分离分析。
然后将富集了待测物的纤维直接转移到仪器(一般是 GC，或HPLC)中，通过一定的方式解吸附(一般是热解 吸，或溶剂解吸)，然后进行分离分析。
二、SPME的原理
固相微萃取法（SPME）的原理与固相萃取不同，固相微 萃取不是将待测物全部萃取出来，其原理是建立在待测物在固 定相和水相之间达成的平衡分配基础上。
四、SPME的影响因素
四、SPME的影响因素
四、SPME的影响因素
主要特点
• 集取样、萃取、浓缩和进样于一体，操作方便， 测定快速高效。
• 无需任何有机溶剂，是真正意义上的固相萃取， 避免了对环境的二次污染。
• 仪器简单，适于现场分析，也易于操作。
缺点
• 定量检测精确度不高； • 可重复性不高； • 商业可用负载聚合物品种少。
设固定相所吸附的待测物的量为WS，因待测物总量在萃取 前后不变 ，固得到：
C0•V2=C1 •V1+C2 •V2
（1）
式中， C0是待测物在水样中的原始浓度； C1 、 C2分别为 待测物达到平衡后在固定相和水相中的浓度； V1 、 V2分别为 固定相液膜和水样的体积。
二、SPME的原理
吸附达到平衡时，待测物在固定相与水样间的分配系数K 有如下关系：
涂层介绍
涂层的体积（厚与薄）也决定方法的灵敏度。 涂层所使用的主要材料：
SPE、SPME的简单比较
SPE
待测物被介质萃取
洗脱非待测成分
换洗脱液洗脱待 测成分
SPME
待测物被介质萃取
待测成分解吸附 （无须clean-up）
固相微萃取与气相色谱技术的联用
SPME-GC SPME与GC联用是研究最早也是目前
发展得最成熟的技术。这一领域的研究目 前主要集中在接口研制、萃取头的制备。
采用顶空法（headspace），吸附具有 挥发性或半挥发性的化合物；再在GC的气 化室里脱附气化进行分析。
缺点：适用的范围较窄；挥发/半挥发物（ 20%）；不能分析生物大分子；对温度敏 感的物质（如蛋白质）。
没有涂层可以萃取所有的化合物。
固定相涂层的要求：
具有较大的分配系数； 要有合适的分子结构； 考虑到固相微萃取主要与色谱技术联用，
涂层本身性质必须满足色谱分析要求。
涂层的厚度
涂层厚度的选择也是主宰萃取选择性和灵敏度的最重要的因素
SPME涂层厚度特点
涂层厚度大，吸附容 量大，灵敏度高，不 易达到吸附或吸收平 衡；
空中浓度梯度带来的影响。 有效地提高萃取效率。
样品喷洒技术
取样前将样品溶液喷洒成细雾状。
极大地增加了样品的表面积，且同时在气相中 产生了对流。
提高分析物从液相到气相的扩散速率，提高 SPME萃取效率。
四、SPME的影响因素
五、SPME与分析仪器的联用技术
• SPME-GC技术 • SPME-HPLC技术 • SPME-MS技术 • SPME/EC联用
萃取
解吸
检测分析
四、SPME的影响因素
萃取温度
• 温度是直接影响分配系数的重要参数 • 升高温度会促进挥发性化合物到达顶空及萃取纤
维表面，然而SPME表面吸附过程一般为放热反应， 低温适合于反应进行
四、SPME的影响因素
萃取时间
• 不同的待测物达到动态平衡的时间长短,取决于物 质的传递速率和待测物本身的性质、萃取纤维的 种类等因素。
SPME商品化涂层缺点：
1 推荐使用的温度偏低（200－280℃）
2 涂层种类有限，在大多数有机溶剂里也不稳定；
3 使用寿命短（一般约为40－100次）；
缺
点
4 对复杂基体样品的萃取分析，选择性和重现性还不太理想；
5 缺乏多孔性，平衡时间慢，使分析时间延长； 6 商品化涂层价格昂贵。
目 标
制备性能优越的SPME涂层是SPME发展的必然趋势
4 商品化涂层
表1 固相微萃取商品化涂层
涂层种类 涂层厚度 推荐使用 最高使用温度
应用范围
PDMS
100μm GC，HPLC
280ºC
低分子量挥发性和非极性化合物
30μm
GC，HPLC
280ºC
半挥发性和非极性化合物
7μm
GC，HPLC
340ºC
半挥发性和非极性化合物
PA
85μm
GC，HPLC
320ºC
极性化合物 极性化合物
CW/TR
DVB/CA R/PDMS
50μm 50 μm
HPLC GC, HPLC
C3－C20化合物 C3-C20大范围分析
PDMS：Poly(dimethylsiloxane) PA：Polyacrylaate DVB：Divinylbenzene
CAR ：Carboxen
CW：Carbowax
保留时间和分析时间长
涂层厚度小，吸附容 量小，灵敏度低，达 到吸附或吸收平衡；
保留时间和分析时间短
涂层萃取机理及其分类
分类 机理
均相聚合物涂层 吸收
多孔颗粒聚合物涂层 吸附
作用方式 特点
分子溶进聚合物涂层
非竞争过程 线性范围较大
分析物直接吸附在涂层 表面
竞争过程 线性范围较小
吸收与吸附（大孔径和小孔径）机理的比较
极性和半挥发性化合物
PDMS/D VB
65μm 60μm
GC，HPLC GC
270ºC 270ºC
极性和挥发性化合物 极性和半挥发性化合物
PDMS/C
85μmGCຫໍສະໝຸດ AR75μmGC
320ºC 320ºC
痕量挥发性有机化合物 痕量挥发性有机化合物
CW/DV
70μm
GC
B
65μm
GC
260ºC 260ºC
• 挥发性强的化合物在较短时间内即可达到分配平 衡，而挥发性弱的待测物质则需要相对较长的平 衡时间。
四、SPME的影响因素
搅拌强度
• 增加传质速率,提高吸附萃取速度,缩短达到平衡的 时间
• 磁力搅拌，高速匀浆，超声波。采取超声振动就 比电磁搅拌达到平衡的时间大大缩短
四、SPME的影响因素
涂层
SPME萃取过程依赖于分析物在涂层和样品两相中的分配 系数，因此萃取的选择性取决于涂层材料的特性，故涂层材料 是SPME技术的核心。
TR：Templated resin
商品化涂层类型：
键合型：除了某些非极性溶剂以外，对所有的有 机溶剂均很稳定；
非键合型：相对于某些水溶性有机溶剂是稳定的 ，但是当使用非极性有机溶剂时会引起轻度溶胀 现象；
部分交联型：在大多数水溶性有机溶剂和某些非 极性有机溶剂中很稳定；
高度交联型：类似于部分交联固定相，只不过在 同一交联中心产生了多个交联键。
聚二甲氧基硅烷（PDMS）、二乙烯基苯（DVB）、聚乙二醇 （CW）、聚丙烯酸酯（PA）
商品化涂层 一般可以分为非极性、中等极性和极性3种涂层
非商品化涂层 到目前为止,科研工作者已开发了多种具有优良性能的涂层
涂层的种类是影响分析灵敏度和选择性的最重要 因素；
涂层的选择遵循“相似相溶”这一规则：① 非 极性涂层选择性吸附或吸收非极性化合物；② 极性涂层选择性吸附或吸收极性化合物。
固相微萃取与液相色谱技术的联用
萃取头直接接触样品，等到吸附 平衡后，在送入到进样器内进行脱附 后分析。 这种联用技术正好和SPMEGC互补。
缺点：吸附平衡时间长， 脱附条件不易优化， 萃取头负载材料可用的不多。
capilary coated polymeric material
固相微萃取与液相色谱技术的联用
SPME萃取装置 • 2001年Pawliszyn等；便携式SPME装置 • 2004年Pawliszyn等；加装聚四氟乙烯密封盖的便携式现
场测试用SPME装置 • 2007年；96个SPME微阱盘自动化进样装置
二、SPME的原理
以熔融石英光导纤维或其它材料为基体支持物，采 取“相似相溶”的特点，在其表面涂渍不同性质的高分 子固定相薄层，通过直接或顶空方式，对待测物进行提 取、富集、进样和解析。
固相微萃取与气相色谱技术的联用
使用SPME-GC 联用分析US EPA 524. 2 方法规 定的挥发性气体样品的情况
利用该方法有 效地分离出了 60 种化合物
固相微萃取与液相色谱技术的联用
SPME-HPLC
SPME技术也已成功地与HPLC联用 并应用于非挥发性/离子型金属化合物形 态分析，这为在GC条件下难以分析的试 样中半挥发性和非挥发性待测物的分析 提供了可能性。SPME与HPLC联用的关 键在于SPME的解吸过程是否能与HPLC 的进样系统匹配，即能否使解吸液的体 积足够小，以避免在进样后产生明显的 柱外效应或出现超负荷现象而导致色谱 峰拓宽，使分辨率下降，直接影响分析 的灵敏度。
①
装置技术
改进技术思路
从萃取涂层上 入手
萃取方式更灵活
SPME
③
联用技术
与色谱联用为主
②
萃取方法
分离富集效果提高 SPME的发展
装置改进技术
（1）萃取头内部冷却装置 （2）萃取头内部加热装置
（3）萃取头形式的改进
方法改进技术
缩小液上空间技术
在样品瓶侧壁开孔，使SPME从侧面插入。 使纤维萃取头与顶空充分接触，又可以避免顶
固相微萃取技术(SPME)
主要内容
一．概述 二．SPME的原理 三．SPME装置及萃取步骤方法 四．SPME的影响因素 五．SPME与分析仪器的联用技术 六．SPME的应用 七．SPME的发展前景
一、概述
与固相萃取技术相比其特点：
固相微萃取操作更筒单、 携带更方便、操作费用也更 加低廉，另外克服了固相萃 取回收率低、吸附剂孔道易 堵塞的缺点，因此成为目前 所采用的试样预处理中应用 最为广泛的方法之一。 SPME已开始应用于分析水、 土壤、空气等环境样品的分 析。
一、概述
固相微萃取(solid phase microextraction）
• 1989年；Pawliszyn首次开发研究 • Supelco1993年推出了商品化的SPME装置 • 1995年Pawliszyn等；空气中苯系物分析；SPME在气相
色谱中快速进样装置； 萃取丝内用CO2冷却装置 • 1997年Pawliszyn等；测定病人呼吸气中一些成分的
K= C1 / C2
（2）
平衡时固相吸附待测物的量WS= C1 •V1，固C1 = WS / V1
由式（1）得： C2= （ C0 • V2– C1 • V1 ） / V2
将C1、 C2代入式（2）并整理后得：
K= WS • V2/[V1• （ C0 • V2 – C1 • V1 ） ]
= WS • V2/（ C0 • V2 • V1 – C1 V1 2）
萃取头固定液膜越厚， WS越大。由于萃取物全 部进入色谱柱，一个微小的固定液体积即可满 足分析要求。通常液膜厚度为5-100um，这一已 比一般毛细管柱的液膜厚度（0.2-1um）厚得多。
三、SPME装置及萃取步骤方法
该装置类似微量注射器， 由手柄和萃取头（纤维头）两 部分组成。萃取头是一根长约 1cm、涂有不同固定相涂层的 溶融石英纤维，石英纤维一端 连接不锈钢内芯，外套细的不 绣钢针管（以保护石英纤维不 被折断）。手柄用于安装和固 定萃取头，通过手柄的推动， 萃取头可以伸出不锈钢管。
三、SPME装置及萃取步骤方法
萃取方法
• 直接法（Di-SPME） 适合于气体基质或干净的 水基质
• 顶空法（HS-SPME） 适合于任何基质，尤其是直接SPME无法处理的脏水、油脂、血液、
污泥、土壤等 • 膜保护法（membrane-protected-SPME）
通过一个选择性的高分子材料膜将试 样与萃取头分离，以实现间接萃取，膜的 作用是保护萃取头使其不被基质污染， 同时提高萃取的选择性。 • 冷SPME法（cooled SPME）
（3）
由于V1«V2，式3中C1 • V1 2可忽略，整理后得：
WS =K • C0 • V1
（4）
二、SPME的原理
由式（4）： WS =K • C0 • V1 ，可知WS与C0 呈线性关系，并与K和呈正比。
决定K值的主要因素是萃取头固定相的类型， 因此，对某一种或某一类化合物来说选择一个 特异的萃取固定相十分重要。
三、SPME装置及萃取步骤方法
萃取步骤
SPME方法是通过萃取头上的固定相涂层对样品中的待测物进行萃 取和预富集。SPME操作包括三个步骤：A涂有固定相的萃取头插 入样品或位于样品上方；B待测物在固定相涂层与样品间进行分配 直至平衡；C将萃取头插入分析仪器的进样口，通过一定的方式解 析后进行分离分析。
然后将富集了待测物的纤维直接转移到仪器(一般是 GC，或HPLC)中，通过一定的方式解吸附(一般是热解 吸，或溶剂解吸)，然后进行分离分析。
二、SPME的原理
固相微萃取法（SPME）的原理与固相萃取不同，固相微 萃取不是将待测物全部萃取出来，其原理是建立在待测物在固 定相和水相之间达成的平衡分配基础上。
四、SPME的影响因素
四、SPME的影响因素
四、SPME的影响因素
主要特点
• 集取样、萃取、浓缩和进样于一体，操作方便， 测定快速高效。
• 无需任何有机溶剂，是真正意义上的固相萃取， 避免了对环境的二次污染。
• 仪器简单，适于现场分析，也易于操作。
缺点
• 定量检测精确度不高； • 可重复性不高； • 商业可用负载聚合物品种少。
设固定相所吸附的待测物的量为WS，因待测物总量在萃取 前后不变 ，固得到：
C0•V2=C1 •V1+C2 •V2
（1）
式中， C0是待测物在水样中的原始浓度； C1 、 C2分别为 待测物达到平衡后在固定相和水相中的浓度； V1 、 V2分别为 固定相液膜和水样的体积。
二、SPME的原理
吸附达到平衡时，待测物在固定相与水样间的分配系数K 有如下关系：