海洋浮游藻类是牡蛎、贻贝、扇贝和蛤等双壳滤食性贝类的主要食物，因此，大多数情况下，浮游藻类的增殖有益于贝类生长。但是，在3000多种微藻中，大约有80多种微藻会产生毒素，贝类通过摄食藻类富集这类毒素，并通过食物链传递给人类，严重影响人体健康(Turrell et al, 2009)。这类海洋生物毒素称为“藻类毒素”，通常又称为“贝类毒素”或“贝毒” (程永强等, 2012; 程树军等, 2011)。在国内发生多起贝类中毒事件，贝类毒素已成为影响消费者健康的重要问题。在国际贝类贸易中，不同国家和地区对贝类产品中各种毒素的含量均有严格的限量标准(MacKenzie et al, 2004; 刘永健等, 2008)。贝毒污染的早期预报，对于保护消费者食用安全和贝类产品的进出口贸易意义重大。世界上很多国家，特别是贝类养殖大国，都建立了贝类毒素监测计划(MacKenzie et al, 2004)。国际上对贝类毒素的监控方法有两种，一是直接贝类监测法(Shellfish Monitoring)，该法从海水中采集贝类样品进行毒素定性、定量分析，确定贝类的食用安全性，但是，无法对贝毒污染进行早期预报。直接在海上采集贝类样品，工作强度较大，采集成本较高。由于不同贝类对毒素的吸收能力存在种间差异、贝类样品基质复杂、样品组织提取物中干扰成分较多等因素，在进行高效液相色谱-质谱(HPLC-MS/MS)或酶联免疫吸附法(ELISA)等高敏度方法检测前必须进行净化处理(MacKenzie et al, 2004)。二是浮游藻类监测法(Phytoplankton Monitoring)，通过观察海水中有毒藻类繁殖状况，间接推断贝类受毒素污染的风险，进而对贝类受毒素污染进行有效的预测。该法节约了贝类采样和毒素分析成本，然而需要采用专用采集器采集海水中有毒藻类，且需要专业人员进行鉴别(Rodríguez et al, 2011; MacKenzie, 2010; MacKenzie et al, 2004)。近年来，利用固相吸附毒素示踪(Solid Phase Adsorption Toxin Tracking, SPATT)技术对贝类毒素污染监测得到较快发展。该技术采用内置吸附剂的采样器，模拟贝类滤食有毒藻而富集毒素的过程，吸附剂选择性地富集有毒藻释放到海水中的毒素，结合HPLC-MS/MS或酶联免疫吸附法等高灵敏度的检测方法(母清林等, 2011)，对海水中毒素的种类及含量进行连续监测，从而实现对贝类受毒素污染的预报(MacKenzie et al, 2004)。SPATT技术可以监测多种海洋生物毒素，并可用于部分淡水水体中藻类毒素的监测。该技术与直接贝类监测法、浮游藻类监测法相比具有较多优势，已成为贝毒预报研究的热点。

通过对藻类产毒过程和贝类摄食过程的分析研究，MacKenzie等于2004年首先提出固相吸附毒素示踪监测技术(SPATT)。产毒藻类暴发期间，会向水体中释放大量极性、非极性的生物毒素，采用内含吸附剂的采样装置，吸附水体中的藻类毒素，结合后续的提取、检测步骤，利用HPLC-MS/MS可以对多种毒素进行快速、准确的定性及定量分析。SPATT技术与半透膜被动采样技术(SPMD)、极性有机化合物一体化采样器(POICS)原理相似(MacKenzie et al, 2004; MacKenzie, 2010; 吕利雪等, 2011; 娄嵩等, 2012; Vermeirssen et al, 2008; Shaw et al, 2009; Shaw et al, 2009)。与现行的贝类监测法、浮游藻类监测法相比，SPATT技术更具优势，采样器通常设计成小袋或盘片状，内含3–5 g吸附剂，因而采样器放置、储藏简便，运输经济，可用于贝类采样比较困难、危险的地方，以及贝类资源不集中的水域。采样器置于水体中，即可在放置区域模拟贝类富集毒素，实现连续采样，所采集的样本在时间、空间上更具有可靠性和代表性。吸附剂直接吸附水体中的目标毒素，不含生物基质，干扰杂质较少，更适合于高灵敏度的HPLC-MS/MS分析(Turrell et al, 2007; MacKenzie, 2010; MacKenzie et al, 2004; 程树军等, 2011)。

SPATT技术提出以来，除神经性贝毒(Neurologic Shellfish Poisoning, NSP)短裸甲藻毒素(bevetoxins)外，对各种亲脂性、亲水性贝毒以及西加鱼毒素、淡水藻毒素的吸附实验相继展开。

腹泻性贝毒(Diarrhetic Shellfish Poisoning, DSP)是SPATT技术最早应用研究的贝类毒素。腹泻性贝类毒素的产毒藻为鳍藻(Fux et al, 2009; 刘永健等, 2008)，主要包括大田软海绵酸(Okadaic Acid, OA)、鳍藻毒素(Dinophysistoxins, DTXs)、蛤毒素(Pectenotoxins, PTXs)、虾夷扇贝毒素(Yessotoxins, YTXs)和原多甲藻酸(Azaspir acids, AZAs)毒素等亲脂性毒素(Lipophilic Shellfish Toxins, LSTs)。

麻痹性贝毒(Paralytic Shellfish Poisoning, PSP)属四氢嘌呤类物质，碱性，易溶于水，微溶于甲醇、乙醇，主要包括石房蛤毒素(Saxitoxins, STXs)、新石房蛤毒素(Neosaxitoxins, neoSTXs)、膝沟藻毒素1–4 (GTX1-4)，由亚历山大藻分泌产生。PSP亲水性相对较高，并且在水体中的含量通常很少，因此，用SPATT技术采样比亲脂性毒素困难。

记忆缺失性贝毒(Amnesic Shellfish Poisoning, ASP)的主要成分是由硅藻产生的软骨藻酸(Domoic Acid, DA)，属氨基酸类化合物，具有典型的酸性氨基酸特征，具有亲水性，易溶于水(刘永健等, 2008; Takahashi et al, 2007)。

西加鱼毒素(Ciguatoxins，CTXs)主要由鞭毛藻Gambierdiscus toxicus产生，是13–14个醚环构成的大分子聚醚类神经毒素，具有亲脂性。Caillaud等(2011)应用SPATT技术对西加鱼毒素进行吸附实验，研究表明，SPATT的吸附装置可以吸附可溶性的西加鱼毒素CTX1和刺尾鱼毒素(maitotoxin, MTX)。在西加鱼毒素存在的海区，SPATT技术可用于监测CTXs的发生和分布状况。

淡水中的蓝细菌(Cyanobacteria)会分泌蓝藻毒素(Cyanotoxins)，这类毒素主要包括水体微囊藻毒素(Microcystins, MCs)、鱼腥藻毒素(Anatoxins, ATXs)。蓝藻毒素的污染日益严重，破坏水质，尤其是对饮用水源的污染，影响人类和其他生物的健康(Kudela et al, 2011; MacKenzie, 2010; Wood et al, 2011; Zhao et al, 2013)。MCs为七环肽，MC-LR、MC-RR、MC-YR是其中毒性较大的3种异构体，易溶于水。鱼腥藻毒素a (anatoxin-a)和鱼腥藻毒素同系物a (homoantx-a)、鱼腥藻毒素同系物a(s) [anatoxin-a(s)]等属于生物碱，是水溶性较强的蓝藻毒素。

SPATT技术也适用于环亚胺(Spirolids, SPXs)、螺旋形亚胺(Gymnodimine, GD或GYM)等亲脂性毒素的监测(Fux et al, 2009; Takahashi et al, 2007)。

SPATT技术中，固相吸附剂的性质尤为重要，需要对各种类型的树脂进行选择、改良及实验，为化学性质各异的毒素寻找适当的吸附剂(MacKenzie, 2010)。SPATT技术研究初期，主要是利用非极性的芳香族树脂吸附OA、DTX、PTX、YTX、AZA等亲脂性贝毒。这类树脂以苯乙烯-二乙烯苯为骨架，主要型号有HP-20、SP-70、SP700、SP850、SP825L、XAD4、L-493。实验室及野外实验证明，HP20和SP700的吸附能力最强(Rodríguez et al, 2011; Fux et al, 2009; Turrell et al, 2007; MacKenzie, 2010、2004; Li et al, 2011; Takahashi et al, 2007)。

Piletska等(2008)应用计算机设计出2种聚合物树脂(CDP)，分别以2-三氟甲基丙烯酸(2-trifluoromethyl acrylic acid, TFMAA)和甲基丙烯酸磷酸乙二醇酯(Ethylene glycol methacrylate phosphate, EGMP)为功能单体，极性强、特异性好。如以EGMP为骨架的CDP树脂，其吸附作用是利用自身的磷酸基团与PSP磺酸基团之间的强亲合力进行吸附。用树脂CDP和SP700对极性较强的亲水性麻痹性贝毒PSP和软骨藻酸DA进行对比吸附实验，结果显示，CDP和SP700均可吸附STX、neoSTX等极性贝毒，并且很容易解吸，CDP的吸附能力强于SP700 (Piletska et al, 2008; Rodríguez et al, 2011)。XAD761为大孔酚醛系极性树脂，易于结合亲水性有机物，实验室实验显示，XAD761型树脂对软骨藻酸吸附效果较好(MacKenzie, 2010)。吸附树脂HP-20在野外实验中，有效地提前6周预测了软骨藻酸产毒藻的爆发(MacKenzie, 2010)。而SP700、SP207和SP207SS类型树脂在对软骨藻酸吸附的野外实验中，其吸附性和解吸性各异。

Oasis HLB属亲水亲油两性吸附剂。Kohoutek等(2008)实验室及野外实验证明，Oasis HLB对微囊藻毒素MC-RR和MC-LR吸附性较好，可用于连续性监测淡水中的微囊藻毒素。Kudela等(2011)研究表明，非极性树脂HP-20对微囊藻毒素MC-LR、-YR、-LA、-RR等各种异构体同样具有良好的吸附能力。

Wood等(2011)在实验室比较了15种吸附材料对亲水性鱼腥藻毒素ATXs的吸附能力。吸附剂包括颗粒状活性炭(GAC)、粉末状活性炭(PAC G-60)、石墨、Silica-COOH、Strata-X (Polymer-COOH、Polymer-SO3H)、HP-20、Oasis MCX、AmberliteIRP-64等，其中粉末状活性炭PAC G-60、Strata-X在野外实验中吸附效果很好。选取其中吸附能力较强的粉末状活性炭(PAC) G-60和straxa-X(亲水、亲油两性树脂)进行野外实验，结果显示，这2种吸附剂均能对环境中的ATX、HTX进行有效吸附。

贝类毒素固相吸附毒素示踪监测技术建立以来，引起了广泛关注和深入研究。在新西兰、挪威、美国、澳大利亚和中国等国的贝类毒素监测野外实验显示，直接贝类监测法、浮游藻类监测法和SPATT 3种监测方法所得的结果具有相关性，SPATT法显示出对产毒藻类的暴发以及贝毒污染进行早期预测的能力(Rundberget et al, 2009; Kohoutek et al, 2008; Turrell et al, 2007; Wood et al, 2011; Fux et al, 2008; Takahashi et al, 2007)。但在爱尔兰西海岸进行的野外实验中，由于利用SPATT技术所检测到的海水中腹泻性毒素水平与同一区域贝类中腹泻性毒素水平同步上升，SPATT技术没有表现出对贝毒污染提前数天进行预测的能力(Fux et al, 2011)。

2006年，Li等(2011)采用SPATT技术对中国黄海青岛近海海域7–8月海水中的脂溶性贝毒蛤毒素PTX2进行了短期研究，结果显示，该海域水体中存在腹泻性贝毒PTX2及其系列衍生物PTX-2 SA、7-epi-PTX-2 SA，每克树脂中PTX-2含量达107 ng。2009年，李兆新等(2011)利用SPATT技术初步研究了青岛胶州湾海域夏季水体中蛤毒素PTX-2的变化规律，结果显示，这一海域海水中存在蛤毒素PTX-2、PTX-2SA和7-epi-PTX-2SA，不存在蛤毒素PTX-11、PTX-12a和PTX-12b；海水中蛤毒素PTX-2、PTX-2SA与7-epi-PTX-2SA之和的最大峰值出现在8月1日，然后，海水蛤毒素浓度逐渐降低。目前，SPATT技术仍处于实验阶段，缺少相关应用标准规范，尚没有正式用于贝类毒素监测计划。

实验室研究和野外实验表明，SPATT技术可用于海洋和淡水水体中藻类毒素的连续监测，并能提前数天对产毒藻类的暴发、贝毒污染进行预测。吸附材料的研究是SPATT技术的关键，根据目标毒素的结构，在树脂上引入功能基团进行修饰改良，可提高树脂的吸附能力和特异性。目前，随着各类极性、非极性吸附材料的应用，SPATT技术可以作为传统监测方法的补充，除短裸甲藻毒素(Brevetoxin)尚未进行吸附实验外，适用于已知的各种贝类毒素的监测。SPATT技术正式纳入贝毒监测计划，还需进行标准吸附剂的选取、采样器的规范化等工作，以及更多野外验证实验。