Το SPME έχει τρία βασικάεξαγωγήλειτουργίες: Direct Ectraction SPME, Headspace SPME και SPME με προστασία μεμβράνης.

1) Απευθείας εξαγωγή

Στη μέθοδο άμεσης εκχύλισης, η ίνα χαλαζία επικαλυμμένη με τοεξαγωγήη στατική φάση εισάγεται απευθείας στη μήτρα του δείγματος και τα συστατικά στόχοι μεταφέρονται απευθείας από τη μήτρα του δείγματος στη στατική φάση εκχύλισης. Κατά τη διάρκεια εργαστηριακών εργασιών, χρησιμοποιούνται συνήθως μέθοδοι ανάδευσης για την επιτάχυνση της διάχυσης των αναλυτικών συστατικών από τη μήτρα του δείγματος στο άκρο της στατικής φάσης εκχύλισης. Για δείγματα αερίου, η φυσική μεταφορά του αερίου είναι επαρκής για να επιταχύνει την ισορροπία των αναλυτικών συστατικών μεταξύ των δύο φάσεων. Αλλά για τα δείγματα νερού, η ταχύτητα διάχυσης των συστατικών στο νερό είναι 3-4 τάξεις μεγέθους χαμηλότερη από αυτή στα αέρια, επομένως απαιτείται αποτελεσματική τεχνολογία ανάμειξης για να επιτευχθεί ταχεία διάχυση των συστατικών στο δείγμα. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες τεχνικές ανάμειξης περιλαμβάνουν: επιτάχυνση του ρυθμού ροής δείγματος, ανακίνηση της κεφαλής ίνας εξαγωγής ή του δοχείου δείγματος, ανάδευση ρότορα και υπέρηχο.

Αφενός, αυτές οι τεχνικές ανάμειξης επιταχύνουν τον ρυθμό διάχυσης των συστατικών στη μήτρα δείγματος μεγάλου όγκου και, αφετέρου, μειώνουν το λεγόμενο φαινόμενο «ζώνης απώλειας» που προκαλείται από ένα στρώμα προστατευτικής θήκης υγρού φιλμ που σχηματίζεται σε το εξωτερικό τοίχωμα της στατικής φάσης εξαγωγής.

2) Εξαγωγή χώρου κεφαλής

Στη λειτουργία εξαγωγής headspace, η διαδικασία εξαγωγής μπορεί να χωριστεί σε δύο βήματα:
1. Το αναλυόμενο συστατικό διαχέεται και διεισδύει από την υγρή φάση στην αέρια φάση.
2. Το αναλυόμενο συστατικό μεταφέρεται από την αέρια φάση στη στατική φάση εξαγωγής.
Αυτή η τροποποίηση μπορεί να αποτρέψει τη μόλυνση της στατικής φάσης εκχύλισης από ουσίες υψηλής μοριακής απόδοσης και μη πτητικές ουσίες σε ορισμένες μήτρες δειγμάτων (όπως ανθρώπινες εκκρίσεις ή ούρα). Σε αυτή τη διαδικασία εκχύλισης, η ταχύτητα εκχύλισης του βήματος 2 είναι γενικά πολύ μεγαλύτερη από την ταχύτητα διάχυσης του βήματος 1, επομένως το βήμα 1 γίνεται το βήμα ελέγχου της εκχύλισης. Επομένως, τα πτητικά συστατικά έχουν πολύ ταχύτερο ρυθμό εκχύλισης από τα ημιπτητικά συστατικά. Στην πραγματικότητα, για τα πτητικά συστατικά, υπό τις ίδιες συνθήκες ανάμειξης δείγματος, ο χρόνος ισορροπίας της εξαγωγής χώρου είναι πολύ μικρότερος από αυτόν της άμεσης εκχύλισης.

3) Εξαγωγή προστασίας μεμβράνης

Ο κύριος σκοπός της προστασίας της μεμβράνης SPME είναι η προστασία τουεξαγωγήστατική φάση από ζημιά κατά την ανάλυση πολύ βρώμικων δειγμάτων. Σε σύγκριση με το headspace extraction SPME, αυτή η μέθοδος είναι πιο συμφέρουσα για την εξαγωγή και τον εμπλουτισμό εξαρτημάτων που είναι σκληρά πτητικά. Επιπλέον, η προστατευτική μεμβράνη από ειδικά υλικά παρέχει έναν ορισμένο βαθμό επιλεκτικότητας για τη διαδικασία εκχύλισης.