薄膜固相微萃取(Thin Film SPME)，簡稱TF-SPME，是SPME的拿大院士以及滑鐵盧大學的Janusz Pawliszyn教授開發的新萃取工具，通過將吸附相（萃取層）涂在碳網片上而實現的。
此技術與SPME，SBSE一樣，是一種綠色無溶劑的萃取濃縮技術，適用于分析痕量揮發性有機化合物（VOCs，SVOCs）。通過增加TF-SPME的吸附相的表面積和體積，獲得了對極性化合物和易揮發性有機化合物VVOCs更好的萃取表現，并且有萃取時間短的優勢。
現有PDMS/DVB、PDMS/Carboxen、HLB/PDMS多種吸附相。可以單獨使用，或是與SBSE同時使用，適用于食品、飲料、香精香料、環境檢測等行業。其薄膜的設計更適合接觸性采樣，如皮膚和材料表面。
TF-SPME可用于頂空或是浸入式的萃取
TF-SPME的優勢
TF-SPME的大表面積提高了采樣效率，并且有助于減少達到平衡所需的時間。TF-SPME膜的表面積比100µm的SPME纖維的表面積增加了20倍。對幾種多環芳烴 (PAH) 的萃取，TF-SPME的萃取量比SPME的萃取量高7-20倍（Bruheim, Liu, &Pawliszyn，2003年）。
各種吸附萃取裝置的萃取相表面積和體積一覽
TF-SPME的涂層
與傳統的固相微萃取一樣，TF-SPME可提供多種不同的吸附相，以涵蓋廣泛的化合物極性區間如：
CAR/PDMS （于易揮發性有機化合物 (VVOCs)）
DVB/PDMS（涵蓋揮發性和半揮發性有機化合物 (VOCs和SVOCs)）
HLB/PDMS（覆蓋范圍，適合VVOCs、VOCs和SVOCs）
對TF-SPME的熱脫附（熱解吸）
TF-SPME適用于GERSTEL熱脫附設備的熱脫附管 (內徑5mm)的玻璃脫附管，相比于金屬管而言，對極性和鹵代化合物無吸附作用，不會造成分析物的損失，回收率更高。樣品和吸附材料顯而易見，有助于提高實驗結果的質量。GERSTEL熱脫附設備和大體積冷進樣系統CIS“無閥、無傳輸線”的優點，可確保分析物99%的被進樣到氣相色譜 (GC) 中，色譜峰尖銳，重現性高，沒有殘留。
TF-SPME采樣和分析流程
TF-SPME應用
TF-SPME已成功用于各種應用，包括環境、水、食品飲料、香精香料、異味分析和材料排放。通過提高各種揮發性和半揮發性化合物的檢測限并縮短提取時間，TF-SPME可以滿足這些行業對質量控制和研發的嚴格要求。
環境/水
TF-SPME技術特別適用于環境基質的現場/現場采樣，尤其是水系統。TF-SPME可以對環境樣品進行快速現場采樣，并且避免在收集、運輸和儲存過程中分析物的損失和降解。除了使用臺式GC-MS分析外，通常還可以使用便攜式GC-MS進行分析。TF-SPME已成功用作被動采樣器，用于不同水系統中的現場水質測試，以確定多環芳烴（Bragg等人，2006；Qin 等人，2008）和工業影響水，以確定甲苯等污染物、乙苯和二甲苯（Grandy, J. J., Boyaci, E., & Pawliszyn, J., 2016）。格蘭迪等人（2018年）使用HLB/PDMS涂層現場萃取私人熱水浴缸中的氯化分析物。HLB/PDMS涂層的也應用于采出水 (PW)，這是水力壓裂的主要廢物副產品。
食品、風味、香精香料、飲品
食品和飲料產品的質量、真實性和安全性需要時刻把關。而這些產品的香氣和風味特征對于客戶接受度極為重要，通過對異味成分的識別有助于查明產品缺陷。TF-SPME以及與TF-SPME和Twister的聯合萃取已被用于分析各種不同的食品和飲料基質，與單獨的SPME或SBSE相比，它們對各類化合物的響應得到改善。直接浸沒模式下，帶DVB/PDMS涂層的TF-SPME能夠從包括葡萄酒、咖啡和蘇打水在內的許多飲料中高效提取重要的揮發性芳香化合物。傳統SPME和TF-SPME （DVB/PDMS) 用于提取白葡萄酒（長相思/瓊瑤漿混合物）的比較顯示，TF-SPME對所有已識別化合物的響應明顯更高。
使用SPME（上）和TF-SPME（下）對長相思/瓊瑤漿混合酒的總離子色譜圖和已鑒定化合物的堆疊視圖。（GERSTEL應用文獻200）
異味分析
分析材料和消費品的任務之一是評估和識別異味。材料中的異味可能是制造商面臨的主要問題，因為它們會導致消費者投訴和品牌受損。造成這些異味的化合物通常以痕量存在，但由于氣味閾值低，鼻子仍然可以檢測到，這使得它們在復雜基質中的識別變得復雜。GERSTEL應用文獻218使用氣相色譜嗅聞技術GC-O-MS和TF-SPME進行樣品萃取和鑒定紙制品中異味化合物。這項技術能夠將三甲胺鑒定為導致紙制品中檢測到的令人不快的魚腥味的主要化合物之一。
使用單獨和組合萃取技術TF-SPME和SBSE-TD-GC-MS測定威士忌中香氣化合物的結果比較。
TF-SPME結合SBSE，強強聯手
將TF-SPME和SBSE技術同時使用，可互補覆蓋不同極性的化合物，大大提高萃取效率。對于液體樣品，用Twister來攪拌并萃取，同時將TF-SPME浸入樣品平行萃取。然后，將這兩個裝置裝入同一個熱脫附管中一起熱解吸。與單獨的每種技術相比，Twister和TF-SPME的組合的萃取效率高，覆蓋了廣泛極性范圍的大量揮發性化合物（log Kow從-0.26到 4.83）。
Twister和TF-SPME聯合萃取、GERSTEL 熱脫附裝置 (TDU) 熱脫附和大體積冷進樣系統 (CIS) 完成熱進樣，將分析物引入GC。
總結
碳網支撐的薄膜固相微萃取技術TF-SPME的發展擴大了無溶劑微萃取技術的領域，已被用于從各種基質中提取揮發性和半揮發性化合物，所獲得的結果與傳統的提取方法（如LLE）相當。與SPME相比，該技術的較大的吸附相表面積和體積，以及較寬的極性范圍能夠實現快速萃取并提高分析物回收率。TF-SPME涂層堅固加上平面的膜狀設計使其適用于環境現場采樣，以及樣品表面或皮膚的直接采樣。TF-SPME的使用方式有很多種，尤其是與GERSTEL Twister結合使用時，可以達到的萃取效果。
