快问快答之TF-SPME薄膜固相微萃取常见问题

TF-SPME全称薄膜固相微萃取（Thin-Film Solid Phase Microextraction），是由传统SPME技术升级而来的高容量微萃取技术，由加拿大皇家科学院院士Janusz Pawliszyn教授研发，核心是用薄膜状萃取相替代传统纤维结构，实现更高效的目标物富集。

核心原理很简单：基于样品基质与薄膜萃取相之间的分配平衡，将涂覆特定萃取相的薄膜放置在样品中直接萃取或顶空萃取，目标化合物会根据“相似相溶”原理，在样品相与薄膜涂层间迁移并富集，后续通过热解析，将目标物导入GC-MS/MS等分析系统完成检测，全程无需有机溶剂，绿色又高效。

两者最本质的区别的是萃取相形态，进而带来一系列性能差异，用一张表就能看明白：

图1：TF-SPME涂层表面积增加20倍[1]

1.  结构差异：传统SPME是石英纤维涂覆涂层，质地脆弱、易折断；TF-SPME以高强度碳网片为支撑，涂层附着在网格上，不易破损、涂层不易脱落，机械稳定性更强；

2.  萃取效率：TF-SPME薄膜的表面积是传统SPME纤维的约20倍[1]，萃取量比传统SPME高出约7-20倍，达到平衡的时间大幅缩短，效率翻倍；

3.  适用范围：传统SPME对极性化合物、高浓度样品适配性差；TF-SPME可通过不同涂层搭配，覆盖更广极性范围，能处理更复杂的样品基质。

TF-SPME有三种涂层和两种尺寸规格可选，核心是根据目标化合物的极性、挥发性选择,常用涂层如下：

1. PDMS(聚二甲基硅氧烷），单一的非极性涂层，通过疏水作用吸附非极性物质，适用于非极性涂层或弱极性化合物VOCs和SVOCs；

2. DVB/PDMS（二乙烯基苯/聚二甲基硅氧烷）：覆盖挥发性和半挥发性有机化合物（VOCs、SVOCs），适用范围较广；

DVB是由二乙烯基苯的单体结构聚合而成，对非极性化合物有较好的吸附效果；

图2：二乙烯基苯基团

3. HLB/PDMS（亲水亲油平衡/聚二甲基硅氧烷）：覆盖范围最广，可同时捕捉VVOCs、VOCs、SVOCs，兼顾极性与非极性化合物，适配大多数复杂样品检测，是通用性较强的选择。

HLB是什么？

TF-SPME最为突出的特点是吸附相的高表面积/体积比，带来的不仅仅萃取容量和萃取效率的提升，对水基质中萃取极性较强的化合物也有良好的效果，对萃取宽极性范围化合物十分友好。

图5：宽极性范围萃取

●  缩短达到平衡所需的时间，萃取效率更高；

●  增大吸附容量，提高灵敏度，降低检出限；

●  适用于极性和非极性的挥发性有机物和半挥发性有机物；（log P从0.34-6.53）

●  机械及化学稳定性好，可以在恶劣环境中现场采样；

●  TF-SPME应用场景十分广泛，适用于现场采样、活体采样及常规采样；

●  是一种绿色环保的无溶剂萃取技术；

●适用于所有标准尺寸的热脱附仪（3.5x1/4’’）。

TF-SPME薄膜固相微萃取操作步骤非常方便，TF-SPME可以从固体、液体、气体中萃取挥发性有机物，是分析痕量挥发性有机物的新利器。操作步骤如下：

1.  样品准备：将待检测样品放入样品瓶，根据样品类型（液体/固体），选择浸入式或顶空萃取模式；

2.  萃取富集：用特制的顶空夹夹固定TF-SPME薄膜，放置在顶空瓶中，设置好萃取时间、温度、搅拌速度等参数，等待达到萃取平衡；

3.  解析检测：萃取完成后，吸附完成的TF-SPME置于空的脱附管中（货号：TT001）通过热脱附进行热解析后进入GC-MS分析。

TF-SPME薄膜固相微萃取操作步骤视频

TF-SPME的核心优势之一就是高灵敏度，凭借大表面积和高萃取容量，检测限可达到ppt-ppb以上级别（10-12-10⁻⁹ g/mL）。

举个例子：

在私人热水浴缸现场采样中，TF-SPME可精准检测出浓度低至μg/L级别的氯仿、二氯乙腈等消毒副产物；在葡萄汁检测中，对挥发性化合物的回收率可达79.19%~106.84%，RSD值仅4.2%~17.76%，线性关系良好（R² 0.964~0.996），尤其适合环境、食品、医药等领域的痕量污染物、微量成分检测。

TF-SPME的适配性极强，几乎覆盖所有常见样品类型，广泛应用于多个行业，详情请阅读往期文章《超详尽干货！微萃取新技术TF-SPME及其不同行业应用汇总》

📌 食品：用于分析食品风味成分、痕量污染物（如农药残留）、异味物质等；

📌 环境：用于检测消毒副产物（DBPs）、VOCs、PAHs等痕量污染物，可实现现场采样检测；

📌 生物样品：用于药物代谢分析、毒品分析等；