當 SPE 走向自動化：真空與正壓技術的選擇

固相萃取（Solid Phase Extraction, SPE） 是分析化學中常見的樣品前處理技術，廣泛應用於藥物分析、環境分析、食品檢測及生物樣品處理。隨著樣品數量增加與自動化需求提升，SPE 已從傳統的人工操作，逐漸發展為高通量、自動化的樣品前處理流程。 

而在 SPE 自動化過程中，一個很重要的技術差異就是： 
液體要如何通過 SPE 吸附劑（sorbent）？ 
目前常見的方式包括真空式（Vacuum）與正壓式（Positive Pressure）。 

一、什麼是真空式 SPE？ 

真空式 SPE 是傳統 SPE 中相當常見的操作方式。其基本原理是利用真空在 SPE cartridge 或 plate 下方建立壓力差（負壓），促使液體由上而下通過SPE 吸附劑。 
在實際操作中，液體通過 SPE 吸附劑的流速與不同孔位之間的一致性，是影響操作效率與重現性的重要因素。SPE 吸附劑的填充狀態、樣品黏度、堵塞程度，以及真空壓力的穩定性，都可能影響液體的通過速度。 

 

二、什麼是正壓式 SPE？ 

正壓式 SPE 則採用不同的驅動方式。不同於真空式在 SPE cartridge 或 plate 下方建立負壓，正壓式是在上方施加正壓，利用壓力差使液體由上而下通過 SPE 吸附劑。 
透過從上方施加壓力，可直接控制液體通過 SPE 吸附劑的驅動力，因此在自動化 SPE 應用中，壓力的穩定性、流速控制，以及不同孔位之間的一致性，都是值得關注的因素。

三、真空式與正壓式有什麼不同？ 

可以用一張表快速理解： 

項目	真空式 SPE		正壓式 SPE
驅動方式	下方建立負壓	上方施加正壓
液體流向	由上而下	由上而下
Flow Rate 控制	受真空條件與流動阻力影響	可透過壓力條件控制
壓力控制	真空／負壓控制	正壓控制
流速一致性	受孔位及填充狀態等因素影響	可透過壓力管理提升一致性
自動化	✓	✓
高通量	✓	✓
SPE Cartridge	✓	✓
96-well SPE Plate	✓	✓
典型應用	傳統及自動化 SPE	高度自動化及高通量 SPE

SPE 的核心不只是「讓液體通過吸附劑 sorbent」，更重要的是如何在每一次操作中，以一致且可控的條件完成吸附、洗滌與洗脫，進而維持穩定的萃取效率與重現性。 

真空式與正壓式各有其應用特點；當 SPE 從傳統人工操作逐步走向高度自動化時，壓力控制、流速一致性與流程管理，也逐漸成為系統設計的重要考量。從傳統的真空式操作，到具備壓力控制能力的正壓式技術，SPE 已不再只是單純的樣品萃取步驟，而是逐步發展為可精確控制、標準化並整合於自動化流程中的 Sample Preparation Solution。