Recent Advances in Green Miniaturized Solid-phase Extraction Techniques

ZHANG Hao-ran; LI Shuang; ZHU Yi-ling; LI Jin-hua

doi:10.12452/j.fxcsxb.26072202

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Recent Advances in Green Miniaturized Solid-phase Extraction Techniques

更新时间：2026-10-14

- Recent Advances in Green Miniaturized Solid-phase Extraction Techniques
- Journal of Instrumental Analysis Vol. 45, Issue 10, Pages: 2223-2233(2026)
- 作者机构：
  
  1.青岛理工大学环境与市政工程学院，山东青岛 266520
  2.绍兴大学高等研究院，浙江绍兴 312000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.26072202
  CLC： O657;G353.11
- Received：22 July 2026，
  
  Revised：2026-08-13，
  
  Accepted：20 August 2026，
  
  Online First：02 September 2026，
  
  Published：15 October 2026
- 稿件说明：
移动端阅览
张皓然,李爽,朱艺玲,李金花.绿色微型化固相萃取技术研究进展[J].分析测试学报,2026,45(10):2223-2233.

ZHANG Hao-ran,LI Shuang,ZHU Yi-ling,LI Jin-hua.Recent Advances in Green Miniaturized Solid-phase Extraction Techniques[J].Journal of Instrumental Analysis,2026,45(10):2223-2233.
张皓然,李爽,朱艺玲,李金花.绿色微型化固相萃取技术研究进展[J].分析测试学报,2026,45(10):2223-2233. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.26072202.

ZHANG Hao-ran,LI Shuang,ZHU Yi-ling,LI Jin-hua.Recent Advances in Green Miniaturized Solid-phase Extraction Techniques[J].Journal of Instrumental Analysis,2026,45(10):2223-2233. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.26072202.

摘要

样品前处理是影响复杂样品分析效率和绿色化水平的关键环节，传统萃取技术普遍存在溶剂消耗大、操作流程复杂以及自动化程度不足等问题。微型化固相萃取技术通过缩小萃取单元、降低吸附剂和溶剂用量，并结合功能化材料与仪器联用策略，为复杂样品绿色前处理提供了新的解决方案。该文从绿色分析化学视角出发，依据萃取装置构型与操作模式，将微型化固相萃取技术归纳为涂层型、微柱型和分散型三类，系统总结了其工作原理及技术特点。同时，结合环境、食品和生物医药等典型复杂样品，比较不同技术在目标物富集、基质净化、操作效率及绿色性能方面的适用性。在此基础上，进一步提出基于样品基质特征和分析需求的微型化固相萃取方法选择策略，有望为复杂样品的高效、低耗和可持续前处理提供参考。

Abstract

Pretreatment is critical in determining the analytical efficiency and greenness of complex sample analysis. Conventional extraction methods often suffer from high solvent consumption，complicated procedures，and insufficient automation. Miniaturized solid-phase extraction（SPE） techniques offer innovative solutions for green sample pretreatment by downscaling extraction units，reducing sorbent and solvent consumption，and integrating functional materials with instrumental platforms. This review classifies miniaturized SPE techniques into three major categories—coating-based，microcolumn-based，and dispersive formats—according to their configurations and operational modes，and summarizes their fundamental principles and technical characteristics，from a green analytical chemistry perspective. Furthermore，the applicability of different miniaturized extraction strategies is discussed across representative complex matrices，including environmental，food，and biomedical samples，emphasizing the enrichment performance，matrix purification capability，operational efficiency，and green merits. Finally，matrix-oriented selection strategies are proposed for miniaturized SPE based on the sample characteristics and analytical requirements，which provide valuable insights for rationally designing efficient，low-consumption，and sustainable pretreatment methods for complex sample analysis.

关键词

Keywords

references

Yuan C Z . Shanxi Chem. Ind. （袁诚挚. 山西化工）， 2025 ， 45 （ 3 ）： 63 - 66 .

Shen Y ， Zhu Y T ， Zhou H L ， Cao J K ， Zhang H Y ， Jin M ， Li L . J . Sichuan Univ .： Med. Sci. Ed . （沈禹，朱雨桐，周慧灵，曹建坤，张铧尹，靳敏，李磊. 四川大学学报：医学版）， 2025 ， 56 （ 5 ）： 1235 - 1242 .

Aly A A ， Górecki T ， Koel M . Molecules ， 2020 ， 25 （ 7 ）： 1719 .

Cheriyan V B ， Karunakar K K ， Anandakumar R ， Murugathirumal A . Sustainable Chem. Clim. Action ， 2025 ， 6 ： 100054 .

Mahdavi R ， Talebpour Z ， Noori M . Green Anal. Chem. ， 2024 ， 10 ： 100144 .

Abdykarimov B ， Syrgabek Y ， Serna L R ， Alimzhanova M . Green Anal. Chem. ， 2026 ， 18 ： 100359 .

Picoloto R S ， Pinto R U ， Nascimento M S ， Crestani P C ， Duarte F A ， Mello P A ， Flores E M M . J. Chromatogr. A ， 2026 ， 1777 ： 466943 .

Ding C ， Fabritius M ， Yang B R . Appl. Food Res. ， 2026 ， 6 ： 101967 .

Kokosa J M ， Przyjazny A . Green Anal. Chem. ， 2022 ， 3 ： 100023 .

Dmitrienko G S ， Apyari V V ， Tolmacheva V V ， Matiash M V ， Furletov A A ， Zolotov Yu A . Anal. Chem. ， 2025 ， 80 （ 11 ）： 1819 - 1833 .

Wei D ， Guo M . Chin. J. Chromatogr. （魏丹，国明. 色谱）， 2022 ， 40 （ 4 ）： 313 - 322 .

Liu Y J ， Liu Z M ， Xu Z G ， Li G K . Prog. Chem. （刘育坚，刘智敏，许志刚，李攻科. 化学进展）， 2020 ， 32 （ 9 ）： 1334 - 1343 .

Zhang J L ， Li K ， Wang J Y ， Zhan J Q ， Gong X M . J. Food Saf. Qual. （张金玲，李凯，王俊燕，战京芹，宫小明. 食品安全质量检测学报）， 2023 ， 14 （ 15 ）： 164 - 175 .

Ma Y N ， Zhao L Y ， He L ， Jie Q ， Sun X Y ， Wang F L . Food Sci. （马艺宁，赵灵瑜，何立，接强，孙晓宇，王芳琳. 食品科学）， 2025 ， 46 （ 9 ）： 364 - 390 .

Ye L ， Zhang C ， Xu L . J . Anal. Sci. （叶蕾，张聪，徐丽. 分析科学学报）， 2011 ， 27 （ 5 ）： 665 - 670 .

Celeiro M ， Rubio L ， Garcia-Jares C ， Lores M . Cosmetics ， 2021 ， 8 （ 4 ）： 102 .

Chang Z D ， Wei S L ， Zhang W J ， Wang W ， He Z H . Ind. Metrol. （常子栋，魏树龙，张婉洁，王卫，何振环 . 工业计量）， 2017 ， 27 （ S2 ）： 106 - 109 .

Guo W K ， Huang L J ， Shuai Q ， Hu Z C . J. Anal. Test. ， 2026 ： 1 - 7 . doi： https：//doi.org/10.1007/s41664-026-00463-5 http://dx.doi.org/https：//doi.org/10.1007/s41664-026-00463-5 .

Alimzhanova M ， Syrgabek Y ， Garcia Encina P A . J. Sep. Sci. ， 2025 ， 48 （ 7 ）： e70204 .

Chen X W ， Yan W J ， Huang B T . Phys. Test. Chem. Anal.：Chem. Anal. （陈秀雯，严文杰，黄波涛. 理化检验-化学分册）， 2024 ， 60 （ 2 ）： 134 - 140 .

Shen Q ， Zhang Y X ， Wang X Z ， Lin Y . Chin. J. Pestic. Sci. （申祺，张瑜欣，王小洲，林燕. 农药学学报）， 2025 ， 27 （ 4 ）： 725 - 735 .

Duque-Villaverde A ， Dagnac T ， Llompart M . Anal. Chim. Acta ， 2026 ， 1417 ： 345828 .

Peris-Pastor G ， Grau J ， Arruza L ， Benedé J L ， Chisvert A . Anal. Chim. Acta ， 2025 ， 1356 ： 344033 .

Liu H X ， Yang C L ， Rao H H ， Liu F ， Zhang L ， Zhao G H . J. Instrum. Anal. （刘海霞，杨彩玲，饶红红，刘芳，张丽，赵国虎. 分析测试学报）， 2023 ， 42 （ 12 ）： 1573 - 1579 .

Chen H Y ， Li Y X ， Yu X R ， Wang X H ， Qiu L L ， Chen S ， Zhang Y Q ， Sheng F ， Kong D Y ， Gu C ， Chen Z H . China Environ. Sci. （陈涵阳，李奕萱，俞学如，王新皓，邱龙龙，陈森，张悦清，盛峰，孔德洋，谷成，陈张浩. 中国环境科学）， 2025 ， 46 （ 4 ）： 1988 - 2003 .

Li S ， Ma J P ， Wu G G ， Li J H ， Ostovan A ， Song Z H ， Wang X Y ， Chen L X . J. Hazard. Mater. ， 2022 ， 429 ： 128333 .

Yang S Y ， Wei B C ， Du Z X ， Zhang F X . J. Instrum. Anal. （杨舒雅，魏博琛，杜振霞，张凤霞. 分析测试学报）， 2026 ， 45 （ 6 ）： 1356 - 1364 .

Wang P X ， Wang L ， Li C ， Li G L . Chin. J. Food Hyg. （王盼雪，王丽，李岑，李国梁. 中国食品卫生杂志）， 2024 ， 36 （ 5 ）： 541 - 549 .

Han D ， Zhang G N ， Liu Z F ， Sun Z W ， Liu Y . J. Instrum. Anal. （韩冬，张冠男，刘占芳，孙振文，刘耀. 分析测试学报）， 2026 ， 45 （ 6 ）： 1330 - 1337 .

Yang Z R ， Hu H L ， Li L Z ， Zhong Y T ， Zhang G Q ， Liu S Q ， Zhang M ， Yu J . Chin. J. Anal. Lab. （杨泽荣，胡慧玲，李林哲，钟月彤，张国琼，刘淑琼，张美，俞捷. 分析试验室）， 2025 . https：//link.cnki.net/urlid/11.2017.TF.20251230.1903.011 https://link.cnki.net/urlid/11.2017.TF.20251230.1903.011 .

Wang A R ， Zheng K Y ， Wang B D ， Li H J ， Wang M M ， Xu H J . J. Instrum. Anal. （王傲然，郑凯月，王冰丹，李海杰，王曼曼，徐厚君. 分析测试学报）， 2026 ， 45 （ 4 ）： 804 - 811 .

Lu Y Y ， Wang X L ， Wang L L ， Zhang W ， Wei J J ， Lin J M ， Zhao R S . J. Hazard. Mater. ， 2021 ， 407 ： 124782 .

Chen J L ， Feng X Y ， Wei C Y ， Zheng J ， Ouyang G F . Environ. Chem. （陈靖琳，冯小盈，韦纯英，郑娟，欧阳钢锋. 环境化学）， 2025 ， 44 （ 3 ）： 742 - 755 .

Kabir A ， Samanidou V . Molecules ， 2021 ， 26 （ 4 ）： 865 .

Dugheri S ， Marrubini G ， Mucci N ， Cappelli G ， Bonari A ， Pompilio I ， Trevisani L G . Acta Chromatogr. ， 2021 ， 33 （ 2 ）： 99 - 111 .

Samadifar M ， Yamini Y ， Khataei M M ， Shirani M . J. Chromatogr. A ， 2023 ， 1706 ： 464227 .

Madurangika T D G J ， Antonio M . Separations ， 2021 ， 8 （ 7 ）： 99 .

Wang X F ， Xi Y R ， Hu X Y ， Sun Y Y ， Wang J X . J. Instrum. Anal. （王孝飞，席雅睿，胡心怡，孙悦莹，王俊霞. 分析测试学报）， 2026 ， 45 （ 4 ）： 812 - 819 .

Pereira J ， Câmara J S ， Colmsjö A ， Abdel-Rehim M . Biomed. Chromatogr. ， 2014 ， 28 （ 6 ）： 839 - 847 .

Gan Y ， Zhu Y . Molecules ， 2022 ， 27 （ 5 ）： 1681 .

Jiang Q ， Xu Z ， Li T ， Zhang H ， Feng J ， Sun M . Microchim. Acta ， 2026 ， 193 （ 5 ）： 299 .

González C D S ， Cesaris D G M ， Rodríguez T J M ， Serpa G A ， Pasán J ， Pino V . Microchem. J. ， 2026 ， 225 ： 117960 .

Yang J M ， Zhou H N ， Hao Y G ， Tian S F ， Yan L ， Lu M H . J. Chromatogr. A ， 2025 ， 1747 ： 465814 .

Li P F ， Han Y H ， Han D D ， Yan H Y . Green Chem. ， 2024 ， 26 ： 3211 - 3220 .

Sun Y M ， Zhang H D ， Zhang K ， Zhang Y ， Wang B ， Sun M . J. Chromatogr. A ， 2026 ， 1772 ： 466821 .

Sun Y M ， Su B E ， Zhang K ， Lin Y H ， Wang B ， Sun M . Food Chem. ， 2025 ， 489 ： 144986 .

Feng J J ， Jiang Z Y ， Ding Y L ， Li X M ， Sun M . Trends Anal. Chem. ， 2024 ， 181 ： 118047 .

Sun Y M ， Xu Z Y ， Zhang K ， Zhang Y ， Wang B ， Feng J J ， Sun M . J. Chromatogr. A ， 2026 ， 1777 ： 466953 .

Zhang Y J ， Wang Y Y ， Li C X ， Chen X W ， Lu Z Y ， Zhang M X ， Zhu X H ， Yu Y J . Microchem. J. ， 2023 ， 194 ： 109285 .

Dai F ， Zhang R ， Nie D ， Ma S ， Qin Y . J. Chromatogr. A ， 2026 ， 1769 ： 466703 .

Anastassiades M ， Lehotay S J ， Stajnbaher D ， Schenck F J . J. AOAC Int. ， 2003 ， 86 （ 2 ）： 412 - 431 .

Han Y ， Zou N ， Song L ， Li Y ， Qin Y ， Liu S ， Li X ， Pan C . J. Chromatogr. B ， 2015 ， 1005 ： 56 - 64 .

Luo Y B ， Shi Z G ， Gao Q ， Feng Y Q . J. Chromatogr. A ， 2011 ， 1218 （ 10 ）： 1353 - 1358 .

Liang M ， Xian Y P ， He G S ， Hu J P ， Chen R Q ， Dai H ， Huang X G ， Hou X C . Chin. J. Anal. Chem. （梁明，冼燕萍，何国山，胡均鹏，陈荣桥，戴航，黄旭光，侯向昶. 分析化学）， 2026 ， 54 （ 2 ）： 272 - 286 .

Martínez-Piernas A B ， Sánchez-Trujillo I ， Vereda-Alonso C ， López-Guerrero M D M ， Vereda-Alonso E I . Talanta ， 2026 ， 304 ： 129521 .

Yuan G N ， Ma J P ， Li Y K ， Li S . Chin. J. Chromatogr. （袁光年，马继平，李原琨，李爽. 色谱）， 2025 ， 43 （ 8 ）： 894 - 903 .

Gao J ， Wang J ， Song J ， Xing Y ， Hou Y ， Wang F ， Du J ， Wu J ， Wang L . LWT-Food Sci . Technol. ， 2026 ， 243 ： 119148 .

Li S ， Ma J P ， Wu G G ， Li J H ， Wang X Y ， Chen L X . J. Hazard. Mater. ， 2022 ， 424 ： 127687 .

Li S ， Ma J P ， Ji X F ， Ostovan A ， Li J H ， Yu J L ， Wang X Y ， Sun X Y ， Chen L X . J. Chromatogr. A ， 2023 ， 1695 ： 463929 .

Li S ， Zhu Y L ， Ren Z ， Zheng C Y ， Li J H ， Wang X Y ， Ma J P ， Chen L X . J. Chromatogr. A ， 2026 ， 1766 ： 466603 .

Gu C S ， Liu Z Z ， Jin H L ， Liu X Q ， Wang M Y ， Sun W J ， Sun Y Y ， Qi P P . Chin. J. Chromatogr. （谷晨舒，刘真真，金慧玲，刘小琦，王美玉，孙伟杰，孙杨赢，齐沛沛. 色谱）， 2025 ， 43 （ 6 ）： 650 - 658 .

Zhu F ， Liu L H ， Zhang X J ， Chen X . Chin. J. Inorg. Anal. Chem. （朱峰，刘林海，章希俊，陈熙. 中国无机分析化学）， 2026 ， 16 （ 4 ）： 540 - 548 .

Zhang W S ， Wan Y ， Wang H Y ， Wu P . Chem. Reag. （张文舒，万宇，王红英，吴盼. 化学试剂）， 2025 ， 47 （ 7 ）： 71 - 77 .

Lang X Q ， Fu S C ， Zhao H Z ， Lu W H ， Zhu D Y ， Cao S ， Chen L X ， Li J H . J. Chromatogr. A ， 2025 ， 1753 ： 465981 .

Marchesiello W M V ， Spadaccino G ， Usman M ， Nardiello D ， Quinto M . Environ. Sci. Pollut. Res . Int. ， 2024 ， 31 （ 40 ）： 1 - 11 .

Kurmanbayeva T ， Bukenov B ， Rymzhanova Z ， Kazhkenova N ， Imangabassov A ， Smail A ， Karimkyzy N ， Kenessov B . Adv. Sample Prep. ， 2024 ， 10 ： 100117 .

Dun M N ， Wang M Q ， Chen Y ， Song Y ， Sun S H ， Jia R B . Chin. Water Wastewater （顿咪娜，王明泉，陈燕，宋艳，孙韶华，贾瑞宝. 中国给水排水）， 2024 ， 40 （ 2 ）： 131 - 136 .

Wang Y J ， Wu D ， Chen J C ， Zhang W J ， Cheng H ， Ye X Q . Environ. Chem. （王亚军，吴丹，陈健初，张文娟，程欢，叶兴乾. 环境化学）， 2014 ， 33 （ 9 ）： 1566 - 1572 .

Ma R ， Tan D ， Zhang Y ， Jiang Y ， Jiang Q ， Wang X Z ， Liu H L ， Liu Y . Soils （马瑞，檀顶，张玥，江煜，蒋倩，王小治，刘海龙，刘云. 土壤）， 2025 ， 57 （ 1 ）： 157 - 166 .

Zheng Y F ， Wang X M . Leather Manuf. Environ. Technol . （郑玉凤，王晓梅. 皮革制作与环保科技）， 2022 ， 3 （ 5 ）： 63 - 65 .

González E M ， Omar N V ， García P J R . Electrophoresis ， 2022 ， 43 （ 15 ）： 1577 - 1586 .

Boinis N ， Dragazis N ， Panagopoulou E I ， Gkotsis G ， Thomaidis N S . Anal. Bioanal. Chem. ， 2025 ， 417 （ 30 ）： 1 - 15 .

Wang J X ， Xu S J ， Sun Y Y ， Lei H H ， Cheng Y Y ， Wang X D ， Zhang Z E . Chin. J. Chromatogr. （王俊霞，徐思婕，孙悦莹，雷慧慧，程媛媛，王学东，张占恩. 色谱）， 2024 ， 42 （ 1 ）： 64 - 74 .

Li M Y ， Sun Q ， Wang Q ， Yu C P . Chin. J. Environ. Eng. （李明月，孙倩，王琴，于昌平. 环境工程学报）， 2016 ， 10 （ 2 ）： 985 - 991 .

Du Y F ， Zhao T Y ， Ping H ， Li Y . J. Food Saf. Qual. （杜远芳，赵天宇，平华，李杨. 食品安全质量检测学报）， 2025 ， 16 （ 3 ）： 154 - 161 .

Chen T N ， Qi P P ， Hua X D ， Wang M H ， He J ， Wen L H ， Zhang W T ， Wang X Q . Chin. J. Pestic. Sci. （陈庭男，齐沛沛，华修德，王鸣华，何吉，闻路红，章文天，王新全. 农药学学报）， 2023 ， 25 （ 5 ）： 1165 - 1172 .

Nie W D ， Shuai S J ， Hu K ， Cui X L ， Wang J ， Li D D ， Li T F . Chin. J. Anal. Chem. （聂文丁，帅思婕，胡珂，崔晓垒，王静，李东东，李腾飞. 分析化学）， 2024 ， 52 （ 9 ）： 1355 - 1367 .

Gómez-Mejía E ， Mikkelsen L H ， Rosales-Conrado N ， León-González M E ， Madrid Y . J. Chromatogr. A ， 2021 ， 1644 ： 462128 .

Zhao M ， Shao H ， Ma J . J. Chromatogr. A ， 2020 ， 1615 ： 460751 .

Hu X ， Zhang L W ， Chi Q C ， Tong R P ， Chen Y . J. Food Saf. Qual. （胡筱，张泸文，迟秋池，童仁平，陈燕. 食品安全质量检测学报）， 2025 ， 16 （ 3 ）： 139 - 146 .

Yan W F ， Guo R ， Zhu D ， Liu Y ， Pei Y C ， Jin Z ， Cheng F S . J. Chin. Inst. Food Sci. Technol. （阎文飞，郭瑞，朱丹，刘晔，裴云成，靳钊，程凡升. 中国食品学报）， 2019 ， 19 （ 5 ）： 234 - 242 .

Wang X ， Sun X M ， Wang X F ， Qi X ， Wang D ， Jiang J ， Mao J ， Ma F ， Yu L ， Zhang L X ， Li P W . Food Chem. X ， 2022 ， 16 ： 100520 .

Yu J J ， Shi L L ， Liu Y X ， Chen M T ， Liu R H ， Liu W . J. Light Ind. （余晶晶，史莉莉，刘雨欣，陈满堂，刘瑞红，刘伟. 轻工学报）， 2023 ， 38 （ 6 ）： 52 - 61 .

Tang Y . China Feed （汤优 . 中国饲料）， 2024 ，（ 23 ）： 209 - 215 .

Santini S ， Baini M ， Casini S . Food Chem. ， 2024 ， 443 ： 138582 .

Soler-Jiménez L C ， Peniche-Pavía H A ， Vázquez-Martínez J ， Hernández-Nuñez E ， Hernández-Mena D ， Mancilla-Tapia J M ， Granja-Pérez P ， Vidal-Martínez V M . Sci. Rep. ， 2025 ， 15 （ 1 ）： 35680 .

Yang Y X ， Kang T H ， Sun X C ， Du Z X . J. Instrum. Anal. （杨雨希，康天惠，孙雪纯，杜振霞. 分析测试学报）， 2021 ， 40 （ 12 ）： 1681 - 1689 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Advances in Chemical Safety Testing Technologies for Children’s Cosmetics

Research Progress on Matrix-specific Challenges and Analytical Strategies for the Detection of Micro- and Nanoplastics in Food

The Application of Aptamer Functionalized Porous Organic Framework Materials in Sample Pretreatment

Methodology for NIR Spectrometer Selection Using Proxy Materials and Limited Sample Sets

Simultaneous Determination of 12 Phthalate Esters in Wastewater via Liquid-Liquid Extraction/Gas Chromatography-Mass Spectrometry

Related Author

WANG Zi-lin

LÜ Yue-guang

SHANG Yu-han

LÜ Qing

ZHANG Qing

MENG Xian-shuang

GUO Guang-sheng

XIAO Jin-lin

Related Institution

Department of Chemistry， College of Chemistry and Life Science， Beijing University of Technology

Chinese Academy of Quality and Inspection & Testing

School of Public Health，Southeast University，Key Laboratory of Environmental Medicine and Engineering，Ministry of Education

College of Food Engineering，Ludong University

Faculty of Science，Kunming University of Science and Technology

Address：100 Xianlie Middle Road, Guangzhou Postal code：510070
Tel：020-87684776,37656606 Fax：020-87684776 Email：fxcsxb@china.com
Technical support is provided by Beijing Founder electronics co., LTD 粤ICP备12017312号-3 京公网安备11010802024621
It is recommended to read the content of this site in Chrome&IE9+. Please switch to extreme mode in browser 360.
Cookies We use cookies to help provide and enhance our service and tailor content. By continuing, you agree to the use of cookies.
Total Visits：440789 Visits Today：465 Online Users：14

⁰