近20年来，仪器分析得到了迅猛发展，尤其是计算机和微处理技术的进步，使分析方法自动化成为可能。就生物样本的分析而言，分析过程包括采样、样本贮存、样本制备、待测物的分离和鉴别以及后的定量分析。在这一系列过程中，样本制备始终是为复杂、繁琐却又为关键的一步。因为在此期间，需要对样本进行分离、净化和浓集。目前，常用的样本制备方法仍是液-液萃取(lle)的方法。但是，它耗时较长，需要样本的量较大，处理时采用大量有机溶剂，易形成乳化，造成样本的损失。与此同时，由于液相色谱，特别是反相液相色谱的成功应用，使人们利用色谱理论，采用装有不同填料的小柱进行样本制备的固相萃取(亦称液-固萃取)技术(spe)日益受到重视。该技术于70年代初引入分析中，它大大缩短了样本制备时间，所需样本量少，避免了乳化现象，而且便于自动化操作，真正实现了生物样本分析的率。
1、spe方法
spe的基本模式 spe的基本原理是样品在两相之间的分配，即在固相(吸附剂)和液相(溶剂)之间的分配。其保留或洗脱的机制取决于被分析物与吸附剂表面的活性基团，以及被分析物与液相之间的分子间作用力。有两种洗脱模式，一种是被分析物比所存在的生物介质与固相之间的亲和力更强，因而被保留，然后用一种对被分析物亲和力更强的溶剂洗脱；另一种是存在的生物介质较被分析物与固相之间亲和力更强，则被分析物被直接洗脱。通常使用的为前一种模式。
spe方法早的spe方法是，将含有被分析物的液相倒入盛有适当吸附剂的器皿中，振摇一定时间，使被分析物在两相间分配达平衡，通过过滤或倾泻的方法实现两相的分离。如果吸附剂有效，则大部分被分析物被吸附于固相，然后再用适当的溶剂使之解吸附即可。
现代spe方法采用长约2~3cm的聚丙烯小柱，内装各种填料，两端装有烧结片或多孔圆片，可通过加压或抽负压的方法使液相经过小柱，实验步骤如下：
步：使用甲醇润湿小柱，活化填料，以便固相表面易于和被分析物发生分子间相互作用，同时，可以除去填料中可能存在的杂质。李增标等比较了柱的湿润性对多种药物吸附的影响后指出，c18柱在甲醇含量大于8%的水溶液中才能保持湿润而有利于药物的吸附，否则，将导致回收率的降低。
第二步：用水或适当的缓冲液冲洗小柱，转移过多的甲醇，以便样本与固相表面发生作用。但清洗不宜过分，否则会使甲醇含量过低，从而导致湿润度不足，回收率降低。
第三步：加样，使样本经过小柱，弃去废液。
第四步：用水或适当的缓冲液冲洗小柱，转移样本中的内源性杂质和其他相关杂质。
第五步：选择适当的洗脱溶剂洗脱被分析物，收集洗脱液，挥干溶剂以备后用或直接进行在线分析。
以上的操作步骤为分析工作者广泛采用，同时人们正在努力尝试新的技术。为了提高洗脱纯度，缩短溶剂蒸发时间，liu等将超临界流体萃取技术(sfe)与spe技术联用，选择ods柱，操作至第四步后，将填料移至萃取管置于sfe系统的限制器中，然后以co2-5%甲醇作为超临界流体洗脱分析物，分别采用gc-ms和hplc分析了狗血浆中痕量的美贝维林醇和黄酮，与spe方法比较，其回收率略低，但也达到90%左右。
近年来，spe技术更加趋于微量化，出现了用于spe的膜片以及固相微萃取技术(spme)。spe膜片技术是将吸附剂固定在一卷微纤维上，置于spe膜内，其厚度仅为0.5mm，可允许更高流速通过，对于大量的低浓度样本非常实用，可以实现有效的浓集并房与hplc系统相联，kwakman以此对水中有机磷杀虫剂进行了在线检测。spme技术中的固相为一纤维，可以是熔融石英或覆盖聚二甲基硅氧烷的熔融石英，聚酚亚胺，液晶聚丙烯酸酯，聚乙二醇或石墨。该纤维被置于一个微量注射器的针腔内，使用时将针筒推入，则纤维降低，放大样品液中一段时间，在转子搅拌下，药物被吸附，然后将纤维退回进样针内，当迸样针插入gc进样口时，样品发生热解吸附，从而进入分析柱中。page等采用spme-顶空gc分析了食物中的挥发性物质。
2、spe填料
可应用于spe的填料种类繁多，其中，吸附型的有：活性炭，硅胶，硅藻土，硅酸镁，氧化铝等。就化学键合相硅胶而言，正相的有：氨基，腈基，二醇基等；反相的有：c1，c2，c6，c8，c18，腈基，环己基，苯基等；离子交换的有：季胺，氨基，二氨基，苯磺酸基，羧基等。此外还有聚合物，如苯乙烯-二乙烯苯共聚物xad-2及prp-1等。相对于键合相填料，聚合物可适用于全部ph范围，因而用途更广。通常，人们可以根据需要选择填料自行装柱，而众多的商品化小柱为分析的便利及精密提供了可靠的保证。目前，世界上多个公司都生产spe柱，如analytichemint公司的bond elut、waters公司的sep-pak系列小柱已广泛地用于各种分析工作中；国内也有厂家生产spe小柱，如河北津杨滤材厂的pt系列。
近年来，hplc发展的另一热点在于多种新型填料的问世，受其影响，spe小柱也出现了一些更具选择性的填料……苯基硼酸(phenylboronicacid，pba)键合硅胶被用于选择性地萃取血浆中的一系列β-拮抗剂，其作用机理在于药物与填料以共价键结合，较为专属地保留该类含醇羟基的药物。双硫腙或二硫代氨基甲酸盐键合硅胶，其作用机理为离子交换，可选择性地保留重金属。内表面反相吸附剂(internal surface reversed-phase，isrp)先用于hplc，该种填料孔隙的内表面经化学修饰，而外表面不经修饰，处理血样时无需转移或沉淀蛋白。因为蛋白质等大分子不能渗入孔隙内部，很快被洗脱，而小分子药物则进入孔隙内部被保留。将填料表面经化学修饰后，结合金属离子，形成金属离子覆盖相。该种固相通过药物与金属离子之间形成复合物，从而保留药物。van der vlies等利用fe3+覆盖的8-羟基喹啉键合硅胶，专属地将*从血浆中萃取出来。环糊精键合的硅胶与药物结合，可形成分子排阻型复合物滞留药物。agarwd等成功地用β-环糊精键合硅胶萃取了一系列磺胺类药物。此外，免疫亲和色谱(immunoaffininty chromatography，iac)的发展，也使人们采用免疫亲和固相，从事生物样本的纯化，即制备一种专属性的抗体，将其固定在琼脂糖或硅胶上，当样品通过时发生抗原-抗体结合，从而专属性地萃取药物，该方法在生物活性大分子的分离分析中尤为重要。
3、spe的自动化
在生物样本分析中往往要处理大量的样本，虽然spe的引入使得单个操作较为省时，但大量的重复操作仍是相当耗时的。因此，一段时间内，人们都在设法实现自动化，以使人们从冗长的重复劳动中解脱出来。目前的自动化仪器可分为半自动和全自动两种，半自动spe是指萃取过程机械化，但将洗脱液转移到进样阀则需手工操作；而全自动spe则是真正的在线操作，整个的萃取和分析过程都由机器控制完成。
早的自动化仪器为du pont公司的prep系统和analytichem int公司的aasp。前者属半自动spe，萃取的操作是在一个转子上依靠离心力完成的；后者属全自动spe，它采用十通阀，利用切换技术完成全部过程。
如今的半自动spe，一般都是将样品，小柱，萃取液，废液管及流分收集管置于特定的架子上，使用机械手及*操作。先从各个专门的瓶子或试管中吸取液体，注入相应的小柱中，*加正压，使液体通过小柱。后，用注射器吸取洗脱液，送入进样口。该类型的商品化仪器较多，如gilson公司的as-pec xl，hami1ton公司的microlab spe，millipore公司的milliiab workstation和hewlett-packard公司的hp7686prepstation等。
全自动的spe仍是通过柱切换技术实现的。采用普通的六通阀与hplc联用，填料一般装于不锈钢小柱中，以适应系统的高压。该小柱处于色谱进样阀中定量管的位置，当进样阀在load位置，样品被泵入小柱，分析物被保留。同时。流动相由另一泵泵入分析柱。当预浓集过程完成后，进样阀置于inject位置，流动相通过小柱，将分析物转移至分析柱中。这种系统也可被认为是预柱或双柱系统，它的缺点是在高压接头状态引入小柱，使得不同样品分析时更换小柱较为困难，因而一次分析完成后需冲洗小柱。现在，可更换柱的商品化仪器也有出现，如荷兰spark公司的prospect及merck公司的osp-2系统。
4、spe在生物样本分析中的应用
spe技术与lle技术相比，在生物样本分析方面确有较多优势，因而近年来应用不断增多。在80年代初期，每年该方面的论文极少，而90年代以来，每年都有百篇左右的论文发表。
okazaki等研究奥弗拉辛及其二甲基和n-氧基代谢物时，比较了spe和lle的提取回收率，用lle法提取时，上述三种物质的回收率分别为39.5%，54.7%和小于5%，而用c8 spe柱，则所有分析物回收率均达98%。wientjes等采用lle提取血浆中2‘，3-二去氧*(2’，3-dideoxyinosine)时回收率仅33%，而采用c18 spe柱则获得了90%以上的回收率。
spe技术萃取的性常为分析方法的灵敏度提供可靠的保证。wells等为了研究*的药动学，从新生儿体内取得0.2m1血浆及尿样进行分析。在此之前，由于lle方法需获得较大量的样本，这在临床上对新生儿及婴儿的研究是不可能的，而采用spe，利用其可以处理微量样本的特点，则获得了成功。moriyama等应用c18柱萃取，仅用20ml血浆，同时测定了抗癫痫药*及其活性代谢产物苯乙基丙二酚和苯*。lu等以spe-柱后光反应的hplc荧光检测法测定了血浆中痕量的甲氨喋呤和7-羟基甲氨喋呤，其中甲氨喋呤的低检出限为0.05ng/ml。stafford等采用二羟基及c18 bondelut小柱处理血浆中抗癌药gi147211的内酯及羧基型成分，低检出量分别为0.05 ng/ml和0.l ng/ml。lacroix等建立了spe-hplc荧光检测法测定了人血浆中的神经肌阻滞剂米伐库铵(mivacurium chloride)对映异构体及其代谢物，其检测灵敏度可达3.9ng/ml。
svensson等利用spe技术的快速、性，作为硫利达嗪临床分析的方法，认为该技术用作常规分析大量生物样本十分便利。see等采用sep-pak小柱将ltd4拮抗剂mk0476从介质中萃取，以离子色谱法分析了原料药中残留的醋酸盐。chen等应用aspec系统进行了体液中药物的筛选。muro等以c18小柱萃取尿中的丙戊酸肉碱，随后以gc-ms方法进行测定，从而评价抗惊厥药物丙戊酸的治疗水平。casas等对体液中一系列的1，4-苯骈二氮杂章类药物进行了研究。kupferchmidt等研究爱滋病患者血样中3-迭氮基-3-去氧胸腺嘧啶脱氧核苷(3-azido-3-deoxythymidine)时指出，spe方法使样本处理大程度地被精减为实验操作的安全提供了保障。
spe由于多采用商品化小柱，价格较为昂贵，但是，由于小柱具有重复使用性，因而，该方法仍有较强的实用价值。milne等重复使用c18 spe柱，处理了14次*及其代谢物的血浆样本，精密度仍很满意。van de water等使用羧基二咪唑(carbonyldi-imidazole)填料的小柱，重复30次以上，并未发现明显的柱效下降。
结语：
spe技术的出现使生物样本处理过程大为简化，自动化spe的使用真正实现了生物样本的在线分析。但是，专属性填料的开发尚处于起步阶段，而自动化仪器仍有待于进一步完善，尤其是全自动系统中，如何使小柱更为耐压且易于更换，值得进一步研究。尽管如此，仍然有理由相信spe技术会逐步成熟，在样本处理技术中处于主要地位。