SPMEには3つの基本があります抽出モード: 直接抽出 SPME、ヘッドスペース SPME、膜保護 SPME。

1) 直接抽出

直接抽出法では、石英繊維をコーティングし、抽出固定相はサンプルマトリックスに直接挿入され、目的成分はサンプルマトリックスから抽出固定相に直接移動します。研究室での操作中、サンプルマトリックスから抽出固定相の端への分析成分の拡散を促進するために、撹拌方法が一般的に使用されます。ガスサンプルの場合、ガスの自然対流は 2 相間の分析成分の平衡を促進するのに十分です。しかし、水サンプルの場合、水中の成分の拡散速度は気体中のそれよりも3～4桁遅いため、サンプル中の成分を迅速に拡散させるには効果的な混合技術が必要です。より一般的に使用される混合技術には、サンプル流量の高速化、抽出ファイバーヘッドまたはサンプル容器の振動、ローター撹拌、および超音波が含まれます。

これらの混合技術は、一方では、大容量のサンプルマトリックス中の成分の拡散速度を加速し、他方では、表面に形成される液膜保護シースの層によって引き起こされる、いわゆる「ロスゾーン」効果を低減します。抽出固定相の外壁。

2) ヘッドスペース抽出

ヘッドスペース抽出モードでは、抽出プロセスは 2 つのステップに分割できます。
1. 分析成分が液相から気相へ拡散浸透する。
2. 分析された成分は気相から抽出固定相に移されます。
この変更により、特定のサンプルマトリックス (ヒトの分泌物や尿など) に含まれる高分子物質や不揮発性物質による抽出固定相の汚染を防ぐことができます。この抽出プロセスでは、通常、ステップ 2 の抽出速度がステップ 1 の拡散速度よりもはるかに速いため、ステップ 1 が抽出の制御ステップになります。したがって、揮発性成分の抽出速度は半揮発性成分よりもはるかに速くなります。実際、揮発性成分の場合、同じサンプル混合条件下では、ヘッドスペース抽出の平衡時間は直接抽出の平衡時間よりもはるかに短くなります。

3) 膜保護抽出

膜保護 SPME の主な目的は、膜を保護することです。抽出非常に汚れたサンプルを分析する場合、固定相が損傷する可能性があります。ヘッドスペース抽出 SPME と比較して、この方法は揮発しにくい成分の抽出と濃縮に有利です。さらに、特殊な素材で作られた保護膜により、抽出プロセスに対してある程度の選択性が得られます。