ی قیف مانند که از جنس فولاد زنگ نزن متصل می‌شود که محل تزریق است. یک پیچ کوچک در محل تزریق برای نگهداری انتهای باز فیبر به کار گرفته می‌شود و تنها از یک میکروسرنگ برای ورود و خروج فاز گیرنده استفاده می‌شود. باز بودن بخش انتهایی فیبر، مشکلاتی مانند ایجاد حباب هوا طی کشیدن فاز گیرنده را رفع می‌کند. در پایان، پس از استخراج یک نمونه‌بردار خودکار می‌تواند فاز استخراجی را به دستگاه GC تزریق کند.
اخیراً پیکربندی ساده‌تری ارائه گردیده که شامل اتصال مستقیم فیبر به نوک سوزن میکروسرنگ می‌باشد شکل (2-5) در این تکنیک، طول مشخصی از فیبر پس از بسته شدن انتهای آن با حرارت، به سوزن میکروسرنگ که حاوی محلول استخراجی است، متصل شده و پس از آغشته نمودن جدار فیبر با حلال آلی و تزریق محلول استخراجی به داخل فیبر، محلول استخراج کننده به داخل میکروسرنگ کشیده و سپس به دستگاه کروماتوگرافی تزریق می‌شود. شمای این سیستم در شکل (2-5) نشان داده شده است.
6شکل2-5. طرح شماتیک از سیستم HF- LPME
این پیکربندی بدون بستن انتهای فیبر جهت انجام استخراج به صورت دینامیک به کار گرفته شده که در آن یک پمپ سرنگی به طور خودکار پیستون میکروسرنگ را بالا و پایین می‌کشد تا استخراج انجام شود (15). قابل ذکر است که کاربرد فیبرتوخالی برای استخراج از حجم زیادی از نمونه در حد 1 لیتر و نیز کاربرد آن به صورت نیمه خودکار نیز عملی شده است، به طوری که در آنها یک یا دو مرحله‌ی استخراج می‌تواند به صورت خودکار انجام گیرد. شکل (2-6) استخراج از حجم بالای نمونه و همچنین سیستم نیمه خودکار استخراجی را نشان می‌دهد.
شکل2-6. (الف) شمایی از سیستم HF- LPME از حجم زیاد (ب) سیستم نیمه خودکار
با پیشرفت‌های سریع در این زمینه Pawliszyn و همکارانش در سال 2006 موفق به معرفی سیستم تمام خودکار HF-LPME شدند.
2-1-1-2-3. میکرواستخراج فاز مایع از فضای فوقانی با فیبر توخالی
نمونه‌برداری از فضای فوقانی روش موفقی برای استخراج ترکیبات فرار و نیمه فرار از نمونه‌های پیچیده است، به طوری که در آن گونه‌ها ابتدا از نمونه جامد یا مایع خود به فضای فوقانی نمونه انتقال می‌یابند، سپس نمونه‌برداری و اندازه‌گیری انجام می‌گیرد. بدیهی است که گونه‌هایی به این روش قابل اندازه‌گیری هستند که فراریت لازم جهت انتقال به فضای فوقانی را داشته باشند. روش‌های نمونه‌برداری از فضای فوقانی دارای حساسیت کمی هستند، مگر اینکه روش‌های مختلف میکرو استخراج از فضای فوقانی انجام گیرد. در این روش‌ها گونه‌های خارج شده از بافت نمونه، ابتدا به فضای فوقانی نمونه وارد و سپس توسط یک فاز استخراجی جذب و تغلیظ می‌شوند. در نهایت گونه‌ها به دستگاه اندازه‌گیری تزریق می‌شوند. تغلیظ انجام شده باعث دستیابی به حساسیت‌های بالا شده و اندازه‌گیری مقادیر بسیار کم گونه‌های مختلف را امکان‌پذیر می‌سازد.
روش‌های میکرواستخراج از فضای فوقانی به کار رفته تاکنون بر مبنای دو روش فاز جامد و قطره بوده‌اند. در روش میکرو استخراج با فاز جامد از فضای فوقانی، نمونه حاوی گونه‌های مختلف در ظرف سربسته‌ای قرار داده می‌شود و از فیبری با پوششها و جاذب‌های مختلف برای استخراج و تغلیظ نمونه استفاده می‌شود. پس از گذشت مدت زمان لازم و به تعادل رسیدن سیستم، فیبر جاذب به منظور آنالیز به دستگاه‌های اندازه‌گیری معرفی می‌گردد. این روش دارای معایبی چون، قیمت نسبتاً بالای فیبرهای فاز جامد، محدودیت در انواع پوشش فیبرها، محدود بودن طول عمر فیبرها و اثرات حافظه می‌باشد (24).
اما در روش میکرو استخراج با قطره، چند میکرولیتر از یک حلال آلی از انتهای سوزن یک میکروسرنگ در فضای فوقانی یک ظرف در بسته حاوی محلول نمونه در حال هم زدن به طور معلق نگهداشته می‌شود. پس از گذشت مدت زمان مشخص و انتقال مقداری از آنالیت‌ها به فاز آلی، حلال به داخل سرنگ کشیده شده و به سیستم اندازه‌گیری تزریق می‌شود. این تکنیک، ساده، سریع، ارزان و بسیار حساس است و تنها با استفاده از یک میکروسرنگ، مراحل مختلف استخراج، تغلیظ و تزریق به سیستم اندازه‌گیری قابل انجام است. علاوه بر این به دلیل عدم تماس مستقیم حلال استخراج کننده با بافت نمونه، مزاحمت‌های ناشی از آلودگی حلال استخراج کننده توسط بافت نمونه رفع شده است. از طرفی در این روش می‌توان از حلال‌های استخراج کننده قابل امتزاج با آب نیز استفاده کرد. از محدودیت‌های این روش تبخیر حلال استخراج کننده با گذر زمان می‌باشد که مانع از افزایش زمان و استخراج و همچنین دمای محلول می‌شود که این مشکل را می‌توان با سرد کردن سوزن میکروسرنگ که منجر به سرد شدن میکروقطره می‌شود تا حدودی رفع کرد. البته این روش دارای مشکلاتی نظیر عدم استفاده از حجم‌های بیشتر قطره به دلیل افتادن قطره و مساحت سطح کوچک قطره می‌باشد که منجر به کاهش کارایی استخراج می‌گردد. به دنبال تحقیقات صورت گرفته روی HF-LPME که همگی براساس استخراج مستقیم از محلول نمونه می‌باشد، Jiang یک روش جدید از آنالیز فضای فوقانی بر مبنای HF-LPME را معرفی کردند.

این تکنیکمشابه با روش استفاده شدهدرHF-LPMEمی‌باشد، با این تفاوت که فیبر توخالی در فضای فوقانی محلول نمونه قرار می‌گیرد. بدین ترتیب مزاحمت‌های ناشی از بافت پیچیده نمونه برطرف می‌شود. از طرفی به دلیل اینکه فاز استخراجی درون فیبرتوخالی قرار گرفته، مشکل افتادن حلال استخراجی در اینجا رفع شده است و می‌توان از حجم‌های بیشتر نیز استفاده نمود. علاوه بر این به دلیل افزایش مساحت سطح تماس حلال استخراجی و فضای فوقانی، استخراج‌ها سریع‌تر و با کارایی بیشتری قابل انجام است. همچنین به دلیل ارزان بودن فیبرتوخالی، می‌توان از هر فیبر یکبار برای استخراج استفاده نمود، بنابراین مشکلات اثرات حافظه، موجود در روش فاز جامد، در این روش وجود نخواهد داشت. از محدودیت این روش می‌توان به تبخیر و از دست رفتن حلال استخراجی طی فرایند استخراج اشاره کرد، که این مشکل نیز با سرد کردن حلال استخراجی قابل رفع است. شماتیک میکرواستخراج فاز مایع فیبرتوخالی به دو روش مستقیم و فضای فوقانی در شکل (2-7) نشان داده شده است.
8شکل2-7. طرح شماتیک میکرو استخراج فاز مایع به روش(الف) مستقیم و (ب) فضای فوقانی
سیستم میکرواستخراج از فضای فوقانی به دو شیوه استاتیک و دینامیک قابل انجام است. در روش دینامیک حلال آلی داخل فیبرتوخالی توسط پمپی که به پیستون میکروسرنگ متصل شده است، به طور پی در پی داخل فیبرتوخالی پر و خالی می‌شود (25).به این ترتیب حجم معینی از فضای فوقانی با سرعت مشخص و ثابت به داخل فیبر توخالی کشیده می‌شود و پس از چند ثانیه توقف، دوباره فاز گازی با فشرده شدن پیستون میکروسرنگ خارج شده و این عمل به دفعات معین تکرار می‌شود. پس از کشیدن حلال به داخل میکرو سرنگ، سوزن میکروسرنگ از فیبرتوخالی خارج شده و به دستگاه آنالیز تزریق می‌شود. مکانیسم عمل به این صورت است که هنگام بالا کشیدن پیستون میکروسرنگ، لایه‌ای از حلال که داخل منافذ فیبرتوخالی است، سطح زیادی را در معرض فاز فوقانی مربوط به فضای فوقانی محلول نمونه که به داخل فیبر توخالی کشیده می‌شود،قرار می‌دهد.آنالیت‌های موجود در این فاز گازی به داخل حلال آلی استخراج می‌شوند و با کشیدن و فشردن پیستون، هر بار این فاز گازی تجدید می‌شود. از طرفی بالا کشیدن حلال آلی به داخل سرنگ، باعث هم زدن و یکنواختی حلال آلی می‌شود و هنگامی که حلال دوباره با فشار پیستون به داخل فیبرتوخالی بر می‌گردد، مثل این است که در معرض حلال جدیدی قرار گرفته است. زیرا گونه‌های جذب شده در سطح حلال آلی در طی این فرایند به داخل توده حلال استخراجی می‌روند و غلظت گونه‌ها در حلال استخراجی یکنواخت می‌شود. این عمل بارهاانجام می‌شود تا غلظت مناسبی از گونه‌ها در فاز آلی تجمع و تغلیظ گردد. در این روش کوچک بودن فضای درون فیبرتوخالی و تعادل سریع بین آنالیت‌ها در فاز آلی وآبی باعث کاهش میزان تبخیر حلال آلی می‌شود. سیستم دینامیک نسبت به حالت استاتیک دارای حساسیت بیشتری است، اما به دلیل عدم تکرارپذیری در کشیدن و فشار دادن پیستون میکروسرنگ، تکرارپذیری روش دینامیک به خوبی استاتیک نیست. البته اخیراً با اتوماسیون سیستم کشیدن و فشار دادن پیستون توسط پمپ‌های مناسب، این مشکل تا حدود زیادی رفع گردیده است.