反相液相色譜質(zhì)譜法使用甲酸甲胺改善甘油三酯電噴霧離子化檢測(cè)靈敏度

趙海燕+龔燦+許旭

摘要提出使用甲酸甲胺作為新型電離增強(qiáng)劑改善反相液相色譜電噴霧質(zhì)譜（LCESIMS）檢測(cè)甘油三酯靈敏度的方法。使用反相C18色譜柱，以玉米油的異丙醇溶液為樣品，選擇文獻(xiàn)中常用的異丙醇乙腈甲醇水，異丙醇乙腈流動(dòng)相，在考察甲酸、乙酸、甲酸銨、乙酸銨、甲酸丁胺、甲酸二丁胺、甲酸三乙胺、甲酸二乙胺、甲酸甲胺、甲酸乙胺等不同電離增強(qiáng)劑的基礎(chǔ)上，比較了甲酸甲胺和常用的甲酸銨電離增強(qiáng)劑對(duì)LCESIMS分析甘油三酯檢測(cè)靈敏度的影響，結(jié)果表明，甲酸甲胺可以使其中三亞油酸甘油酯組分的質(zhì)譜峰響應(yīng)值和信噪比均約為使用甲酸銨的5倍?？疾炝耸褂眉姿峒装窌r(shí)，甲酸甲胺電離增強(qiáng)劑的濃度、流動(dòng)相流速以及霧化氣流速對(duì)檢測(cè)的影響。通過(guò)測(cè)定不同玉米油濃度與其中甘油三酯總離子流色譜峰面積的關(guān)系曲線，顯示玉米油中甘油三酯組分在不同流動(dòng)相的電噴霧過(guò)程中出現(xiàn)聚集的最小濃度相差不大，三亞油酸甘油酯峰面積與濃度在7×10

Symbolm@@ 7～2×10

Symbolm@@ 4 mol/L范圍內(nèi)的線性關(guān)系較好，相關(guān)系數(shù)R2=0.9997，在更高的濃度時(shí)則峰面積增加緩慢。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析甲酸甲胺改進(jìn)檢測(cè)的機(jī)理，提出含有疏水性基團(tuán)的加合甲胺單電荷離子具有較低的溶劑化能，在霧滴表面富集的加合甲胺離子容易被蒸發(fā)，從而提高了電噴霧離子化效率。本方法為L(zhǎng)CESIMS分析食用油中甘油三酯時(shí)提高檢測(cè)靈敏度提供了有效途徑。

關(guān)鍵詞液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用； 甘油三酯； 靈敏度； 甲酸甲胺

1引 言

食用油的組成主要為各種物理化學(xué)性質(zhì)相似的甘油三酯類(lèi)化合物（TAGs），對(duì)其中TAGs組成的分析是食用油識(shí)別與摻假分析的重要依據(jù)。不同TAGs的分離分析常用液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（LCMS）方法，其中電噴霧離子化（ESI）方法使用較多[1，2]。但該方法存在如下問(wèn)題：在低濃度樣品檢測(cè)時(shí)靈敏度較低，而在高濃度樣品分析時(shí)脂類(lèi)組成由于疏水性易出現(xiàn)聚集[2]，導(dǎo)致分析線性范圍較窄。因此，提高質(zhì)譜分析靈敏度，拓展酯類(lèi)化合物質(zhì)譜分析的線性范圍對(duì)于食用油特定組成的分析具有重要意義。

改進(jìn)ESI響應(yīng)通常需要提高樣品的離子化效率。Ikeda等[3] 用反相LCESIMS/MS分析甘油三酯時(shí)，使用乙腈/甲醇/水與異丙醇（均加入乙酸氨水緩沖液）梯度洗脫，利用串聯(lián)的MS/MS獲得了準(zhǔn)確識(shí)別。Niu等[4]研究了電噴霧電離的霧化條件對(duì)檢測(cè)的影響，通過(guò)比較甲酸與pH值對(duì)組分響應(yīng)的影響，顯示甲酸對(duì)離子化具有明顯改進(jìn)作用，而pH值則沒(méi)有這樣的效果。Segall等[5]在分析咖啡中的甘油三酯時(shí)也使用甲酸來(lái)提高離子化效率。Zeb等[6]在流動(dòng)相中同時(shí)加入乙酸、乙酸銨和乙酸鈉，利用不同的加和離子（[M+H]+、[M+NH4]+、[M+Na]+）來(lái)識(shí)別甘油三酯組分。目前常用的電離增強(qiáng)劑是甲酸、甲酸銨、乙酸、乙酸銨。Tarvainen等[7]還用鋰離子作為電離增強(qiáng)劑，以LCESIMS分析氧化、水解和模擬消化的菜籽油樣品中環(huán)氧、過(guò)氧、羥基脂肪酸和?；视偷冉M分。Mirabaud等[8]也采用鋰離子作為電離增強(qiáng)劑來(lái)分析甘油三酯。Cech等[9]在系統(tǒng)綜述ESIMS 研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，認(rèn)為待測(cè)析組分易于帶電荷及其適當(dāng)?shù)氖杷杂兄谔岣逧SI的響應(yīng)值。這為尋找不同的電離增強(qiáng)劑來(lái)改善電噴霧離子化質(zhì)譜檢測(cè)效果提供了思路。Grossman等[10]合成了甲酸甲胺（Methylammonium formate， MAF）并利用其較低的粘度在反相液相色譜中替代甲醇，實(shí)驗(yàn)研究了MAF作為主要流動(dòng)相改性劑的色譜性能，顯示MAFH2O流動(dòng)相表現(xiàn)出比甲醇水流動(dòng)相對(duì)硝基呋喃藥物更好的分離和柱效，并提出其適用于適當(dāng)流速的APCI和ESI模式的LCMS系統(tǒng)。顯示甲胺或者胺類(lèi)化合物可用于LCMS體系用于改善檢測(cè)檢測(cè)靈敏度的研究。

本實(shí)驗(yàn)使用反相LCESIMS法，選擇文獻(xiàn)中常用的異丙醇乙腈甲醇水和異丙醇乙腈為反相液相色譜流動(dòng)相分離甘油三酯，以玉米油異丙醇溶液為樣品，提出用甲酸甲胺作為新型電離增強(qiáng)劑，有助于增強(qiáng)甘油三酯的離子化效率，提高質(zhì)譜檢測(cè)靈敏度，并考察了玉米油中甘油三酯組分在ESI過(guò)程中出現(xiàn)聚集的最小濃度[2]。本研究為L(zhǎng)CMS分析食用油中甘油三酯時(shí)提高檢測(cè)靈敏度提供了新思路。

2實(shí)驗(yàn)部分

2.1儀器與試劑

LCMS2020型超高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（日本島津公司）； N341M型氮?dú)獍l(fā)生器（美國(guó)Proton Energy Systems Inc公司）； SY7200D型超聲波清洗機(jī)（上海聲源超聲儀器設(shè)備有限公司）； XS105 Dual Range型電子天平（瑞士Mettler Toledo公司）。

乙腈、異丙醇、甲醇（HPLC級(jí)， 上海阿達(dá)瑪斯公司）； 丁胺、二丁胺、三乙胺、二乙胺、甲胺（25%～30%）、乙胺（65%～70%）為國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭＜姿?、乙酸、甲酸銨、乙酸銨（HPLC級(jí)，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司）； 三油酸甘油酯（純度99%，阿拉丁試劑（上海）有限公司）。實(shí)驗(yàn)用水為某品牌蒸餾水。食用油樣品為某品牌非轉(zhuǎn)基因壓榨玉米油（購(gòu)自本地超市）。

2.2實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1樣品及其準(zhǔn)備分別移取玉米油樣品1，5和10 μL 溶于1000 μL 異丙醇， 配制濃度為1～10 μL/mL的樣品溶液。

2.2.2LCMS實(shí)驗(yàn)條件（1）色譜條件Ultimate UHPLC XBC18色譜柱（150 mm × 2.1 mm × 1.8 μm， 月旭科技（上海）股份有限公司）。分別使用流動(dòng)相（1）：異丙醇乙腈甲醇水（80∶81.6∶14∶0.4， V/V）和流動(dòng)相（2）：異丙醇乙腈（50∶50， V/V）兩種流動(dòng)相，并分別在其中加入5 mmol/L甲酸銨（A）和5 mmol/L甲酸 + 5 mmol/L 甲胺（B）兩種電離增強(qiáng)劑，以1A、1B、2A、2B 4種流動(dòng)相的等度洗脫方式分離分析。流速為0.3 mL/min，進(jìn)樣量為3 μL。直接進(jìn)樣的ESIMS分析時(shí)，將上述色譜條件中的色譜柱用兩通代替。（2）質(zhì)譜條件ESI 電離源，正離子電離模式，質(zhì)荷比范圍m/z 300～1200，霧化氣流速1.5 L/min，干燥氣流速15 L/min，DL 溫度250℃，檢測(cè)器電壓1.05 kV。endprint

3結(jié)果與討論

3.1電離增強(qiáng)劑的選擇

選擇文獻(xiàn)中常用的異丙醇乙腈甲醇水[3]和異丙醇乙腈[5，11～13]為流動(dòng)相，比較了使用甲酸、乙酸、甲酸銨、乙酸銨、甲酸丁胺、甲酸二丁胺、甲酸三乙胺、甲酸二乙胺、甲酸甲胺、甲酸乙胺不同的電離增強(qiáng)劑對(duì)檢測(cè)靈敏度的影響。其中，甲酸與甲酸銨、乙酸與乙酸銨均差異不大，而在相同的胺濃度時(shí)，比較使用甲酸丁胺、甲酸二丁胺、甲酸三乙胺、甲酸二乙胺、甲酸甲胺、甲酸乙胺的選擇離子檢測(cè)（SIM，均選擇豐度最大的[三油酸甘油酯+胺]+），結(jié)果顯示，甲酸甲胺的信噪比最高，其次是甲酸乙胺，見(jiàn)圖1。

分別考察不同濃度的甲酸甲胺和甲酸乙胺作為電離增強(qiáng)劑， ESI直接進(jìn)樣測(cè)定玉米油樣品中三油酸甘油酯的離子峰強(qiáng)度的差異，分別見(jiàn)表1和表2。除個(gè)別情況外，在相近的胺濃度條件下，使用甲酸甲胺時(shí)三油酸甘油酯的離子峰強(qiáng)度明顯高于甲酸乙胺時(shí)三油酸甘油酯的離子峰強(qiáng)度。因此，后續(xù)的LCMS實(shí)驗(yàn)主要將甲酸甲胺與常用的甲酸銨進(jìn)行比較。

3.2甲酸甲胺和甲酸銨電離增強(qiáng)劑對(duì)不同流動(dòng)相LCMS靈敏度的影響

以玉米油為樣品，系統(tǒng)地比較了甲酸銨和甲酸甲胺這兩種電離增強(qiáng)劑對(duì)反相LCESIMS分析食用油中甘油三酯檢測(cè)靈敏度的影響。

分別以異丙醇乙腈甲醇水（80∶81.6∶14∶0.4， V/V）、異丙醇乙腈（50∶50， V/V）為流動(dòng)相，分別添加5 mmol/L甲酸銨和甲酸甲胺，比較色譜行為。由于加入的是甲胺水溶液，為了保持檢測(cè)環(huán)境一致，在甲酸銨中加入相應(yīng)量的水（0.1%，V/V）。在此4種條件下，在25 min內(nèi)均可實(shí)現(xiàn)對(duì)玉米油中甘油三酯的分析。玉米油濃度為0.5 μL/mL時(shí)LCMS分析的TIC譜圖如圖2所示。

a：異丙醇乙腈（50∶ 50， V/V）加入5 mmol/L甲酸 + 5 mmol/L 甲胺 （流動(dòng)相2B）； b： 異丙醇乙腈（50∶ 50， V/V）加入5 mmol/L甲酸銨 （流動(dòng)相2A）； c：異丙醇乙腈甲醇水 （80∶ 81.6∶ 14∶ 0.4， V/V） 加入5 mmol/L甲酸 + 5 mmol/L 甲胺 （流動(dòng)相1B）； d：異丙醇乙腈甲醇水 （80∶ 81.6∶ 14∶ 0.4， V/V） 加入5 mmol/L甲酸銨 （流動(dòng)相1A）

a： isopropanolacetonitril （50∶50， V/V） containing 5 mmol/L formic acid and 5 mmol/L methylamine （mobile phase 2B）； b： isopropanolacetonitril （50∶ 50， V/V） containing 5 mmol/L ammonium formate （mobile phase 2A）； c： isopropanolacetonitrilmethanolwater （80∶ 81.6∶ 14∶ 0.4， V/V） containing 5 mmol/L formic acid and 5 mmol/L methylamine （mobile phase 1B）； d： isopropanolacetonitrilmethanolwater （80∶ 81.6∶ 14∶ 0.4， V/V） containing 5 mmol/L ammonium formate （mobile phase 1A）

實(shí)驗(yàn)中使用單根C18超效柱，玉米油中的甘油三酯以組分的碳當(dāng)量不同分離為4組峰。根據(jù)各峰的質(zhì)譜圖可以看到，當(dāng)流動(dòng)相中使用甲酸銨時(shí)，甘油三酯在ESI+模式下產(chǎn)生[M+NH4]+、[M+H]+和[M+H-RCOOH]+離子，以[M+NH4]+為基峰； 而使用甲酸甲胺時(shí)，甘油三酯在ESI正離子模式下只產(chǎn)生[M+CH3NH3]+離子。從質(zhì)譜圖還可以推測(cè)，峰1、2、3、4四組峰的碳當(dāng)量數(shù)分別為42、44、46、48，峰1主要為L(zhǎng)LL，峰2可能包括OLL/LOL/OLnO/PLL，峰3可能包括OOL/POL/PLO/OPL/PPL，峰4可能包括OOO/OSL/OLS/SLnS/PPO。

從圖2可見(jiàn)，使用甲酸甲胺時(shí)組分的峰高明顯高于使用甲酸銨時(shí)的峰高，且不影響組分的分離。比較不同濃度玉米油的信噪比，峰1（LLL）在使用甲酸銨流動(dòng)相（b）時(shí)，檢測(cè)響應(yīng)[M+NH4]+ 的峰高為925621，信噪比約27.1（SIM模式m/z 896.8信噪比為231.9）。而以甲酸甲胺為流動(dòng)相（a）時(shí)，峰1的檢測(cè)響應(yīng)[M+CH3NH3]+為4652190，信噪比達(dá)到138.5（SIM模式m/z 910.8信噪比為1340.5），即相同樣品濃度下，峰1使用甲酸甲胺流動(dòng)相得到[M+CH3NH3]+峰的響應(yīng)值約是使用甲酸銨流動(dòng)相得到[M+NH4]+峰響應(yīng)值的5倍，信噪比也提高約5倍，顯示使用甲酸甲胺作為檢測(cè)甘油三酯的電離增強(qiáng)劑時(shí)靈敏度得到明顯改善。也提示甲酸甲胺流動(dòng)相在降低噪音時(shí)的潛力。

分別分析9種不同濃度的玉米油樣品，對(duì)圖2中部分大峰積分后，考察TIC峰面積與玉米油濃度的關(guān)系見(jiàn)圖3，低濃度時(shí)呈較好的線性關(guān)系，但濃度增加到特定值后，峰面積對(duì)濃度的響應(yīng)曲線向下偏離線性。玉米油濃度1 μL/mL為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，在此濃度以下，線性相關(guān)系數(shù)分別為0.9940、0.9997、0.9976、0.9997和0.9982，超過(guò)此濃度則LCMS峰面積增加不多，顯示其已經(jīng)達(dá)到電

3.3使用甲酸甲胺電離增強(qiáng)劑時(shí)LCESIMS實(shí)驗(yàn)條件的影響

3.3.1甲酸甲胺電離增強(qiáng)劑濃度的影響

以異丙醇乙腈（50∶50，V/V）為流動(dòng)相，分別加入0.43～31.0 mmol/L甲酸甲胺。選取0.5 μL/mL玉米油異丙醇溶液為分析樣品，LCMS實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，甲酸甲胺濃度對(duì)峰面積值影響不大，信噪比波動(dòng)不大。endprint

3.3.2流動(dòng)相流速的影響在甲酸甲胺濃度3 mmol/L條件下，考察了0.15～0.40 mL/min 流速下峰面積（如圖4所示）和信噪比的變化，結(jié)果表明，隨著流速降低，峰響應(yīng)也隨之升高，信噪比也緩慢升高。通常認(rèn)為低流速下產(chǎn)生細(xì)霧滴，有利于產(chǎn)生氣相離子，提高信號(hào)強(qiáng)度。

3.3.3霧化氣流速的影響當(dāng)甲酸甲胺濃度為3 mmol/L時(shí)，從分析時(shí)間考慮，選擇流速0.3 mL/min，考察了霧化氣（N2）流速（0.5、0.8、1.0、1.3和1.5 L/min）對(duì)峰面積（如圖5所示）和信噪比的影響。結(jié)果表明，隨著霧化氣流速升高，峰面積和信噪比也隨之升高，即霧化氣流速為1.5 L/min（儀器設(shè)定的最高流速）最優(yōu)。

3.4線性范圍

選擇流動(dòng)相異丙醇乙腈（50∶50，V/V，甲酸甲胺濃度為3 mmol/L），流速為0.3 mL/min，霧化氣1.5 L/min。分析濃度為0.1 μL/mL的玉米油樣品，其TIC圖如圖6A所示，選擇SIM模式測(cè)定m/z 910.8三亞油酸甘油酯（LLL）的譜圖見(jiàn)圖6B。比較圖6B與圖6A相應(yīng)的峰，半峰寬相差不大，考慮玉米油的脂肪酸組成，可以認(rèn)為峰1主要為L(zhǎng)LL。按其信噪比為306.8，面積比18.8%，估算檢出限約為2×10

Symbolm@@ 7 mol/L。通過(guò)選擇SIM模式測(cè)定LLL的峰面積與濃度的比較，如圖7所示，線性范圍約為7×10

Symbolm@@ 7～2×10

Symbolm@@ 4 mol/L。

3.5甲酸甲胺改進(jìn)ESI檢測(cè)的機(jī)理

實(shí)驗(yàn)表明，流動(dòng)相中加入甲酸甲胺時(shí)，被測(cè)化合物產(chǎn)生[M+CH3NH3]+峰的信號(hào)強(qiáng)度明顯高于其在用甲酸銨流動(dòng)相時(shí)產(chǎn)生的[M+NH4]+峰的信號(hào)強(qiáng)度，如圖8所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)中僅使用甲酸銨流動(dòng)相時(shí)才產(chǎn)生甘油二酯碎片離子，推測(cè)組分分子加合銨離子比加合含有疏水性基團(tuán)的甲胺單電荷離子具有更高的溶劑化能，在霧滴表面富集的加合甲胺離子更容易被蒸發(fā)，而NH+4相對(duì)較高的溶劑化能，可能使CO鍵斷裂產(chǎn)生甘油二酯碎片離子； 另一方面，根據(jù)相同實(shí)驗(yàn)條件下同一組分離子蒸發(fā)速率比（k[M+CH3NH3]+/k[M+NH4]+）等于該組分在兩種流動(dòng)相條件下得到的TIC峰強(qiáng)度比（I[M+CH3NH3]+/I[M+NH4]+）[14]，利用3.2節(jié)峰高比的結(jié)果可以得到，三亞油酸甘油三酯（LLL）組分在分別含兩種電離增強(qiáng)劑流動(dòng)相的ESI過(guò)程中，離子蒸發(fā)速率比≈5。這也證實(shí)含有疏水性基團(tuán)的加合甲胺單電荷離子具有較低的溶劑化能，在霧滴表面富集的加合甲胺離子容易被蒸發(fā)，提高了ESI離子化效率，從而提高了質(zhì)譜檢測(cè)靈敏度。

3.6有機(jī)胺殘留問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)處理

實(shí)驗(yàn)中，除甲胺外，其它有機(jī)胺類(lèi)電離增強(qiáng)劑都存在不同程度的殘留，很容易影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，可以利用反相HPLC柱中的胺在酸性條件下容易洗去，而質(zhì)譜中游離胺容易揮發(fā)的特點(diǎn)，用下面的方法沖洗流路、解決殘留問(wèn)題：首先移開(kāi)質(zhì)譜流路，使用含有0.3%甲酸的異丙醇溶液沖洗柱子1 h，待紫外檢測(cè)器210 nm波長(zhǎng)檢測(cè)的基線平穩(wěn)后，將HPLC柱換成兩通，再接上質(zhì)譜流路，用含有0.3%氨水的異丙醇溶液沖洗1 h，流速為0.3 mL/min。另外，可以在使用含胺緩沖液時(shí)僅用一根流路管道，或者更換含胺流動(dòng)相連接脫氣機(jī)的管路，避免該管路可能存在的吸附問(wèn)題。

4結(jié) 論

LCMS或LCMS/MS是微量成分測(cè)定的重要方法，但較低的電離效率是困擾許多樣品分析的問(wèn)題。本研究提出用甲酸甲胺作為電離增強(qiáng)劑，用于反相LCESIMS分析時(shí)可以改善甘油三酯檢測(cè)的靈敏度。相同樣品濃度下，三亞油酸甘油酯（LLL）組分使用甲酸甲胺流動(dòng)相得到[M+CH3NH3]+峰的TIC響應(yīng)值約是使用通常的甲酸銨流動(dòng)相得到[M+NH4]+峰響應(yīng)值的5倍，信噪比也提高約5倍。不同流動(dòng)相中甘油三酯出現(xiàn)聚集的最小濃度[2]約為0.1～0.3 μL/mL。在選定的實(shí)驗(yàn)條件下，檢出限約為2×10

Symbolm@@ 7 mol/L。本研究為L(zhǎng)CMS分析食用油中甘油三酯時(shí)提高檢測(cè)靈敏度提供了新思路。

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Improvement of Detection Sensitivity of Triglyceride with Methylamine

Formate as Ionization Enhancer in Reversed Phase Liquid

ChromatographyElectrospray Ionization Mass Spectrometry

ZHAO HaiYan， GONG Can， XU Xu*

（School of Chemical and Environmental Engineering， Shanghai Institute of Technology， Shanghai 201418， China）

AbstractA novel ionization enhancer， methylamine formate， was proposed for improving the detection sensitivity of triglyceride in edible oil by reversed phase liquid chromatography electrospray ionization mass spectrometry （LCESIMS）. The commonly used isopropanolacetonitrilemethanolwater and isopropanolacetonitrile were selected as the mobile phase. By using a reversed phase C18 column， and taking the corn oil in isopropyl alcohol as sample solution， we compared methylamine formate with ammonium formate， as ionization enhancers， for their effect on the detection sensitivity of triglyceride by LCESIMS after screening other different ionization enhancers， such as formic acid， acetic acid， ammonium formate， ammonium acetate， butyl formate， dibutylamine formate， triethylamine formate， diethylamine formate， methylamine formate， and ethylamine formate. The result indicated that， by using methylamine formate， the mass spectral peak response and the signal to noise ratio for trilinoleic glyceride component were 5 times higher than that of ammonium formate. The effect of the concentration of methylamine formate ionization enhancer， the flow rate of the mobile phase and the flow rate of nebulizing gas on the detection of methylamine formate were investigated. The concentration of triglyceride components in corn oil starting to form aggregates was similar in different mobile phases in the electrospray process according to measurement of the relationship between corn oil concentrations and the total ion chromatogram peak area of triglyceride. In particular， the peak area of trilinolein was linear with its concentration in the range of 7×10

Symbolm@@ 7-2×10

Symbolm@@ 4 mol/L （R2=0.9997）， but increased slower in the higher concentration range. According to the experimental data， the mechanism for improvement of detection sensitivity of methylamine formate was suggested as that the addition of methylamine monocharged ions with hydrophobic groups had lower solvation energy， which made the enriched addition ions easily evaporation from the droplet surface， thus improving the electrospray ionization efficiency. This method provided an effective way to improve the detection sensitivity of triglyceride in edible oil by LCESIMS.

KeywordsLiquid chromatographymass spectrometry； Triglyceride； Sensitivity； Methylamine formate

（Received 5 April 2017； accepted 30 May 2017）

This work was supported by the National Natural Science Foundation of China （No. 31671928） and the Natural Science Foundation of Shanghai， China （No. 15ZR1440800）endprint