高效液相色譜與納流電噴霧陣列ChirpZ變換離子遷移譜聯(lián)用方法研究

沈紅玲+孟慶艷+賈旭+劉文杰

摘 要 利用柱后分流頻率調(diào)制Chirp Z變換離子遷移譜（IMS），建立了高效液相色譜與納流電噴霧陣列Chirp Z變換離子遷移譜（HPLCNanoESIChirp Z IMS）聯(lián)用分析方法，考察了噴霧電壓、溶劑組成、溶液流速等參數(shù)對(duì)NanoESIChirp Z IMS信噪比的影響。在此基礎(chǔ)上，利用建立的方法對(duì)一系列四烷基溴化銨類(lèi)化合物進(jìn)行測(cè)定，并比較了Chirp Z變換法和FT變換法兩種方法的信噪比和分辨率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，最佳實(shí)驗(yàn)條件為： 噴霧電壓4.5 kV； 溶劑組成90%甲醇； ESI溶液流速為8 μL/min。 利用HPLCNanoESIChirp Z IMS聯(lián)用方法成功測(cè)定了四丁基溴化銨、四戊基溴化銨、四己基溴化銨、四庚基溴化銨、四辛基溴化銨烷、四癸基溴化銨組成的混合樣品。與傳統(tǒng)信號(hào)平均離子遷移譜相比，Chirp Z變換離子遷移譜的信噪比更高，其遷移時(shí)間的測(cè)定精度優(yōu)于傅里葉變換離子遷移譜。

關(guān)鍵詞 Chirp Z變換； 離子遷移譜； 高效液相色譜

1 引 言

離子遷移譜（Ion mobility spectrometer， IMS）是20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的一種新型快速分離檢測(cè)技術(shù)[1]，其原理是根據(jù)分析物分子質(zhì)量、電荷和碰撞截面（即大小和形狀）來(lái)分離和辨別分析物，在軍事[2]、食品[3]、制藥[4]、生物[5]、環(huán)境[6]等領(lǐng)域得到不同程度的發(fā)展和應(yīng)用。電噴霧電離（Electrospray ionization， ESI）是IMS常用的電離方法，適合對(duì)難揮發(fā)性和熱不穩(wěn)定物質(zhì)的檢測(cè)，廣泛應(yīng)用于違禁藥品[7]、危險(xiǎn)品[8]、醫(yī)藥[9]以及生物樣品[10]等分析中，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、分析速度快、結(jié)果可靠等優(yōu)點(diǎn)，但其在進(jìn)行多組分樣品分析時(shí)，由于離子化過(guò)程中不同物質(zhì)分子之間存在電離抑制現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性降低[11]。

高效液相色譜（High performance liquid chromatography，HPLC）是利用保留時(shí)間的差異對(duì)樣品進(jìn)行分離的一種重要分析方法[12]，然而其對(duì)色譜峰中洗脫出來(lái)的幾種共流出化合物無(wú)法進(jìn)行表征。HPLCESIIMS 聯(lián)用可以對(duì)HPLC檢測(cè)器無(wú)響應(yīng)或難分離的樣品直接分析，但常規(guī)HPLC流動(dòng)相的大流速和ESIIMS的小流速不匹配。Lee 等[13]采用液相色譜微柱與 IMS 聯(lián)用系統(tǒng)分析了21 種糖類(lèi)物質(zhì)，微柱流速 50 μL/min，柱后分流10%實(shí)現(xiàn) ESIIMS 流量匹配； Budimir等[14]搭建HPLCNanoESIIMS 接口技術(shù)，成功分析了藥品活性成分； 陳創(chuàng)等[15，16]搭建了一套納升級(jí)電噴霧離子源離子遷移譜儀，對(duì)三乙胺、二乙胺以及丁胺組成的混合樣品成功分離并測(cè)定，該系統(tǒng)的線性響應(yīng)范圍均達(dá)到近兩個(gè)數(shù)量級(jí)。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，采用多噴嘴電噴霧陣列作為離子遷移譜儀（IMS）的離子源， 可使用更高的 ESI 流速，相同的條件下，12 噴嘴的電噴霧陣列離子源可提高離子化效率平均達(dá)3.8 倍[17]。

傳統(tǒng)傅里葉變換離子遷移譜儀（Fourier transform ion mobility spectrometer，F(xiàn)TIMS）[18，19]是利用遷移區(qū)前后 2 個(gè)離子門(mén)加載同頻同相方波掃頻電壓，以控制法拉第盤(pán)對(duì)離子的接收進(jìn)出，形成離子流干涉譜，經(jīng)FT變換得到離子的遷移譜。與傳統(tǒng)IMS 相比，離子利用率提高了25倍，信噪比提高5倍[20]。Tarver等[21]去掉第二個(gè)離子門(mén)，采用模擬開(kāi)關(guān)電路將法拉第盤(pán)接收到的離子流信號(hào)進(jìn)行電路復(fù)用處理，使得離子利用率提高到50%，較單周期掃描法 IMS 的信噪比提高7倍。這兩種信號(hào)調(diào)制方法都增大了離子遷移譜分析的利用率，使靈敏度有所提高，但FTIMS測(cè)量遷移時(shí)間的準(zhǔn)確度不高，與ESI聯(lián)用時(shí)由于離子化噪音大，靈敏度提高有限。

Chirp Z變換（Chirp ztransform，CZT）于1969年提出[22]， 是一種使用非常廣泛的在Z平面上沿著螺旋線軌道計(jì)算有限時(shí)寬的Z變換方法，其基本原理是[23]：在折疊頻率范圍內(nèi)，任意選擇起始頻率和頻率分辨率，不需要經(jīng)過(guò)任何調(diào)制與濾波處理，在有限帶寬里對(duì)樣本信號(hào)進(jìn)行Z變換。因Chirp Z變換增大頻域采樣點(diǎn)數(shù)，減少干涉產(chǎn)生的誤差，獲得較高精度的信號(hào)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)離子遷移譜的局部細(xì)化，提高局部光譜分辨率，許多領(lǐng)域都得到了應(yīng)用[24]。如Tong等[25]將2D Chirp Z變換法應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)核磁共振譜圖的處理，結(jié)果表明ChirpZ變換法能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)視場(chǎng)縮放，比線性或三階插計(jì)算值更加準(zhǔn)確； Lanari等[26，27] 將ChirpZ變換法應(yīng)用于掃描式合成孔徑雷達(dá)回波信號(hào)的成像處理，結(jié)果表明，該方法可以簡(jiǎn)化方位向處理、提高運(yùn)算效率、增強(qiáng)圖像質(zhì)量。目前， 將ChirpZ變換法用于離子遷移譜的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。

本實(shí)驗(yàn)將Chirp Z變換應(yīng)用于頻率調(diào)制IMS，建立了HPLCNanoESIChirp Z IMS聯(lián)用分析方法。首先優(yōu)化了影響NanoESIChirp Z IMS 信噪比的噴霧電壓、溶劑組成、溶液流速等參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，利用建立的方法對(duì)一系列四烷基溴化銨類(lèi)化合物進(jìn)行測(cè)定，比較了FT變換法和Chirp Z變換法兩種方法的信噪比和分辨率，并對(duì)此方法的檢出限、線性范圍、重復(fù)性和精密度進(jìn)行了考察。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 HPLCESIIMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

HPLCNanoESIIMS聯(lián)用系統(tǒng)裝置如圖1所示。系統(tǒng)主要包括3個(gè)部分：HPLC、柱后分流裝置和NanoESIIMS。柱后分流裝置（PEEK管， 100 μm i.d， 0.365 mm o.d，北京京科瑞達(dá)科技有限公司）安裝在HPLC和NanoESIIMS 之間，用于實(shí)現(xiàn)與ESI的進(jìn)樣流速匹配。由于噴霧溶液中水含量升高會(huì)使去溶劑化過(guò)程變得困難，離子化效率降低，譜圖的噪音增加，進(jìn)而分析的靈敏度降低，柱后以甲醇為后補(bǔ)充液，克服溶劑組成對(duì)信噪比的影響。柱后補(bǔ)充泵為L(zhǎng)C 100高壓恒流泵（濟(jì)南賽暢科學(xué)儀器有限公司），石英毛細(xì)管為柱后補(bǔ)充液管（20 μm i.d，150 μm o.d，Polymicro公司）。遷移電壓為10 kV，離子門(mén)電壓9.04 kV，遷移區(qū)長(zhǎng)度為16.8 cm，脫溶劑區(qū)為50 cm，采用納流電噴霧陣列離子源。

2.2 試劑

IMS的適宜條件是電噴霧對(duì)化合物進(jìn)行離子化，適合于檢測(cè)難揮發(fā)、熱不穩(wěn)定和無(wú)紫外吸收的化合物，四烷基溴化銨類(lèi)是易電離的標(biāo)準(zhǔn)化合物，電離效率與離子遷移譜無(wú)關(guān)，故選用四烷基溴化銨類(lèi)化合物。四丁基溴化銨（T4A，質(zhì)量分?jǐn)?shù)>99.5%）、四戊基溴化銨（T5A，質(zhì)量分?jǐn)?shù)>98.0%）、四己基溴化銨（T6A，質(zhì)量分?jǐn)?shù)>98%）、四庚基溴化銨（T7A，質(zhì)量分?jǐn)?shù)>99.0%）、四辛基溴化銨（T8A，質(zhì)量分?jǐn)?shù)>98%）、四癸基溴化銨（T10A，質(zhì)量分?jǐn)?shù)>99%）均購(gòu)自上海士峰生物科技有限公司； 甲醇（色譜純，美國(guó) Sigma公司）； 乙酸（分析純，天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司）； 實(shí)驗(yàn)用水為MilliQ 純水系統(tǒng)制備的超純水。高純氮?dú)饨?jīng)分子篩、變色硅膠和活性炭?jī)艋笞鳛檫w移氣（Drift gas）。采用Igorpro軟件繪制圖譜。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)品的配制

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中T4A、T5A、T6A、T7A、T8A和T10A均用90%（V/V）甲醇配制成濃度為5 mmol/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（含0.1%乙酸），于 4℃冷藏待用。

2.4 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液

準(zhǔn)確移取適量T4A、T5A、T6A、T7A、T8A和T10A的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，使用前以90%（V/V）甲醇（含0.1%乙酸）逐級(jí)稀釋成濃度為5、10、20、40、60、80和100 μmol/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2.5 色譜的分離條件

LC20A高效液相色譜儀（島津公司），配InertsustainTM C18柱（100 mm×2.1 mm，3.0 μm）。流動(dòng)相為含0.1%乙酸（A）甲醇（B），梯度洗脫：0～15 min，30%～100% B； 15～35 min，100% B； 體積流量0.1 mL/min； 進(jìn)樣量8 μL； 柱溫35℃； 柱后補(bǔ)充液流速0.1 mL/min，所有四烷基溴化銨類(lèi)化合物均在正離子模式下進(jìn)行分析。

2.6 約化遷移率和分辨能力

3 結(jié)果與討論

3.1 Chirp Z變換法與FT變換法比較

3.1.1 相關(guān)函數(shù) 傳統(tǒng)FT變換離子遷移譜有2個(gè)離子門(mén)，離子門(mén)工作波形為方波脈沖，隨著門(mén)調(diào)制頻率v的變化，到達(dá)檢測(cè)器的離子為 0、l/v、2/v、3/v…，不能到達(dá)檢測(cè)器的離子 1/2v、3/2v、5/2v ... 用鋸齒波形表示其變換趨勢(shì)，可根據(jù)文獻(xiàn)＼[30＼]中的公式（3）表現(xiàn)出來(lái)。

其中，|FS（v）exp|表示逆傅立葉變換，表示卷積； m（t）為很多函數(shù)的和， b為分分辨率。公式中的旁瓣信號(hào)值為主瓣信號(hào)值的1/27，旁瓣時(shí)間則為主瓣時(shí)間的3倍。由于電噴霧離子遷移譜分析時(shí)其溶劑峰的強(qiáng)度較大，產(chǎn)生的變換鏡像峰可能會(huì)干擾正常的離子遷移譜圖。為避免變換鏡像峰的干擾，本研究采用與離子門(mén)方波Chirp信號(hào)同相的余弦信號(hào)與檢測(cè)信號(hào)相關(guān)，可消除變換鏡像峰的影響[31]。

3.1.2 譜圖分辨率及變換鏡像峰比較 以90%甲醇作為電噴霧溶劑，分別記錄Chirp Z變換法和FT變換法處理的NanoESIIMS的響應(yīng)譜圖，結(jié)果如圖2。其中Chirp Z和FT變換法的掃描時(shí)間為2000 ms，掃頻速度為4000 Hz/s，采樣速率為50000 p/s。從圖2可見(jiàn)，Chirp Z變換法明顯優(yōu)于FT變換法，這是由于Chirp Z法增加采樣點(diǎn)數(shù)進(jìn)一步拉開(kāi)密集頻率成分，減少干涉產(chǎn)生的影響，使曲線更加圓滑，遷移時(shí)間的測(cè)量更加精確。Chirp Z變換法在實(shí)現(xiàn)局部溶劑峰譜圖放大的同時(shí)提高了局部頻域范圍內(nèi)的采樣分辨率，與文獻(xiàn)[32]所述相近； 而FT變換法由于采樣點(diǎn)數(shù)少，時(shí)間間隔大， 致使曲線不夠圓滑，遷移時(shí)間的測(cè)量誤差較大。

從圖2可見(jiàn)，Chirp Z變換法和FT變換法的溶劑峰出峰時(shí)間均約為8.0 ms，F(xiàn)T變換法在溶劑峰出峰時(shí)間的3倍位置出現(xiàn)一個(gè)變換鏡像峰。Chirp Z變換法先將離子流進(jìn)行占空比為50%的方波頻率信號(hào)調(diào)制，放大后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)曲線，其次采用方波頻率信號(hào)同相或反相的正弦Chirp信號(hào)以及方波Chirp信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的曲線分別相關(guān)，相關(guān)的相位與原方波Chirp信號(hào)相同，相關(guān)后的信號(hào)進(jìn)行加窗運(yùn)算（Welch函數(shù)），將加窗后的信號(hào)進(jìn)行Chirp Z變換，并對(duì)變換后的信號(hào)進(jìn)行比較，濾去了變換產(chǎn)生的鏡像峰。

3.1.3 信噪比、分辨率的比較 采用Chirp Z 變換法和FT變換法兩種方法分別測(cè)定T4A、T5A、T6A、T7A、T8A和T10A的信噪比和分辨率，結(jié)果分別見(jiàn)圖3和圖4。

從圖3和圖4可見(jiàn)，Chirp Z 變換法的信噪比與FT變換法的信噪比差異較小，而Chirp Z 變換法的分辨率要優(yōu)于FT法的分辨率，這是因?yàn)镃hirp Z變換法先測(cè)出主瓣的位置，再對(duì)主瓣進(jìn)行局部細(xì)化，從而降低采樣間隔，增大頻域采樣點(diǎn)數(shù)，減少干涉產(chǎn)生的誤差，獲得較高精度的漂移時(shí)間，從而提高局部光譜分辨率，使光譜圖質(zhì)量更高。

3.2 NanoESIIMS條件的優(yōu)化

3.2.1 溶液流速對(duì)信噪比的影響 大氣壓下的離子遷移譜ESI 源和遷移管之間無(wú)真空接口，ESI 只能接受較低流速的溶劑，在優(yōu)化條件下，考察了溶液流速為4～25 μL/min對(duì)NanoESIChirp Z IMS信噪比的影響，結(jié)果見(jiàn)圖5。

由圖5可見(jiàn)，流速在4～25 μL/min 范圍內(nèi)，6種四烷基溴化銨類(lèi)化合物的信噪比逐漸增加； 流速超過(guò)8 μL/min時(shí)，信噪比呈下降的趨勢(shì)。這是因?yàn)镮MS的ESI只能承受μL/min流速水平的溶劑[15]； 繼續(xù)增加流速會(huì)導(dǎo)致溶劑脫除困難，離子化效率低，同時(shí)電噴霧過(guò)程中產(chǎn)生的帶電液滴會(huì)增加譜圖的噪音，從而降低信噪比。

3.2.2 溶劑組成對(duì)信噪比影響 在優(yōu)化條件下，考察20%～95%甲醇為溶劑時(shí)對(duì)NanoESIChirp Z IMS信噪比的影響。如圖6所示，采用甲醇水體系時(shí)，隨甲醇含量增加，離子化效率逐漸增大，噪音隨之降低，6種四烷基溴化銨類(lèi)化合物的信噪比均呈逐漸增加的趨勢(shì)，在甲醇含量>90%時(shí)，信噪比較好并趨于穩(wěn)定。

3.2.3 噴霧電壓對(duì)信噪比影響 在優(yōu)化條件下，考察噴霧電壓為2.5～5.0 kV時(shí)對(duì)NanoESIChirp Z IMS信噪比的影響，如圖7所示，噴霧電流均隨噴霧電壓的升高而增大，當(dāng)噴霧電壓為4.5 kV時(shí)，6種四烷基溴化銨的信噪比達(dá)到最大值。這是因?yàn)殡S著噴霧電壓的增加，單位時(shí)間內(nèi)生成的離子數(shù)量增加，進(jìn)而提高電噴霧的離子化效率，當(dāng)噴霧電壓超過(guò)4.5 kV時(shí)，遷移管內(nèi)容易出現(xiàn)電暈放電，從而使譜圖變得復(fù)雜。

3.3 HPLCNanoESIIMS聯(lián)用分析四烷基溴化銨離子

圖8分別是采用Chirp Z變換法和FT變換法使用HPLC與NanoESIIMS 聯(lián)用系統(tǒng)，在NanoESIIMS的優(yōu)化條件下依次檢測(cè)T4A、T5A、T6A、T7A、T8A和T10A混合物得到的二維圖。從圖8可見(jiàn)，方法的漂移時(shí)間略有差異，采用Chirp Z變換法6種化合物的漂移時(shí)間范圍為15.4～30.05 ms，而FT變換法的漂移時(shí)間范圍為15.75～30.25 ms。這是由于Chirp Z變換法增加了采樣點(diǎn)數(shù)，拉開(kāi)了密集成分，從而可獲得較高精度的漂移時(shí)間。從圖8可見(jiàn)， 6種四烷基溴化銨銨類(lèi)化合物沒(méi)有完全分開(kāi)，但二維譜圖中可清晰地觀察到 6種四烷基溴化銨離子是分開(kāi)的，說(shuō)明液相色譜與離子遷移譜分離機(jī)理不同，相互正交，充分體現(xiàn)了二維分離手段在兩種分離能力互補(bǔ)方面的特性，因而具有更高的選擇性和更大的峰容量。其與已有聯(lián)用研究[33]比較，Chirp Z變換法在計(jì)算方法更精準(zhǔn)，有效地提高了分析的占空比，進(jìn)而提高分析的靈敏度， 并保證第二維分離的采樣頻率，從而使液相色譜離子遷移譜的聯(lián)用分析方法真正成為一種高峰容量、高靈敏度的分析方法。

3.4 分析方法的考察

3.4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 運(yùn)用HPLCNanoESIIMS 聯(lián)用系統(tǒng)，采用Chirp Z變換法依次測(cè)定混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，以峰面積為縱坐標(biāo)（y），摩爾濃度為橫坐標(biāo)（x），進(jìn)行線性回歸，得6種四烷基溴化銨的回歸方程，結(jié)果見(jiàn)表2。用Chirp Z變換法測(cè)定的T4A、T5A、T6A、T7A、T8A和T10A的線性范圍為5～100 μmol/L和10～100 μmol/L，相關(guān)系數(shù)為0.9963～0.9988。表明各化合物在相應(yīng)物質(zhì)的量濃度范圍內(nèi)線性良好。

3.4.2 檢出限 運(yùn)用HPLCNanoESIIMS 聯(lián)用系統(tǒng)，采用Chirp Z變換法依次測(cè)定混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，以S/N=3計(jì)算檢出限，結(jié)果見(jiàn)表2。用Chirp Z變換法測(cè)定的T4A、T5A、T6A、T7A、T8A和T10A的檢出限（RSD =3）分別為 2.46、2.03、2.09、3.28、5.17和7.00 μmol/L，其值高于文獻(xiàn)[23]中檢測(cè)結(jié)果（0.8～1.0 mg/L）。這主要是由于兩方面原因：一是由于使用柱后補(bǔ)充液稀釋了分析物的濃度； 二是色譜分離后化合物在流出液中的濃度大為降低，而ESIIMS為濃度型檢測(cè)器，其二維分離的靈敏度與單獨(dú)的IMS分析有所有同。

3.4.3 兩種方法的精密度和重復(fù)性比較 選用混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（濃度20 μmol/L）為考察樣品，采用2.4節(jié)中的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液配制方法， 用HPLCNanoESIIMS 聯(lián)用系統(tǒng)Chirp Z變換法平行測(cè)定6次，進(jìn)樣體積8 μL，再平行制備6份樣品溶液，在選定測(cè)試條件下依次測(cè)定，進(jìn)樣體積8 μL，計(jì)算各化合物峰面積的RSD值，結(jié)果見(jiàn)表2。Chirp Z變換法測(cè)定的6種四烷基溴化銨類(lèi)混合物的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均<5%，表明HPLCNano ESIIMS 聯(lián)用方法精密度和重復(fù)性良好，可滿足分析要求。

4 結(jié) 論

IMS以其簡(jiǎn)單快速、操作方便和檢測(cè)限低的優(yōu)點(diǎn)已成為痕量化合物現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用最成功、最廣泛的技術(shù)之一。本研究成功搭建了一套 HPLCNanoESIIMS 系統(tǒng)，利用Chirp Z變換法和FT變換法同時(shí)對(duì)6種四烷基溴化銨類(lèi)化合物進(jìn)行測(cè)定。Chirp Z變換法的遷移時(shí)間精確度優(yōu)于FT變換法，分辨率亦有明顯提高。本方法與已有聯(lián)用方法[33]相比，有效提高了分析的占空比，進(jìn)而提高了分析的靈敏度，并保證第二維分離的采樣頻率，從而使液相色譜離子遷移譜的聯(lián)用分析方法成為一種高峰容量、高靈敏度的分析方法。

References

1 Karasek F W. Plenum Press， 1984， 29（46）： 24-31

2 Ewing R G， Atkinson D A， Eiceman G A， Ewing G J. Talanta， 2001， 54（3）： 515-529

3 Bota G M， Harrington P B. Talanta， 2006， 68（3）： 629-635

4 Verkouteren J R， Staymates J L. Europe PMC， 2011， 206（13）： 190-196

5 Woods A S， Koomen J M， Ruotolo B T， Gillig K J， Russel D H， Fuhrer K， Gonin M， Egan T F， Schultz J A. J. Am. Soc. Mass Spectrom.， 2002， 13（13）： 166-169

6 Young D， Douglas K M，Eiceman G A， Lake D A，Johnston M V. Anal. Chim. Acta， 2002， 453（2）： 231-243

7 Perr J M， Furton K G， Almirall J R. J. Sep. Sci.， 2005， 28（28）： 177-183

8 LIU JiWei， PENG LiYing， HUANG Wei， WANG WeiGuo， JIANG DanDan， SUN Qi， LI HaiYang. Chinese J. Anal.Chem.， 2016， 44（11）： 1755-1762

劉驥巍， 彭麗英， 黃 衛(wèi)， 王衛(wèi)國(guó)， 蔣丹丹， 孫 琪， 李海洋. 分析化學(xué)， 2016， 44（11）： 1755-1762

9 Dunn J D，GryniewiczRuzicka C M， Kauffman J F，Westenberger B J， Buhse L F. J. Pharmaceut. Biomed. Anal.， 2011， 54（3）： 469-474

10 Lanucara F， Holman S W， Gray C J， Eyers C E. Nat. Chem.， 2014， 6（4）： 281-294

11 Lindon J C， Nicholson J K， Sidelmann U G， Wilson I D. Drug Metabolism Rev.， 1997， 29（3）： 705-746

12 Eiceman G A， Shoff D B， Harden C S， Snyder A P， Martine P M， Fleischer M E， Watkins M L. Anal. Chem.， 1989， 61（10）： 1093-1099

13 Lee D S， Wu C， Hill H H. J. Chromatogr. A， 1998， 822（1）： 1-9

14 Budimir N， Weston D J， Creaser C S. Analyst， 2007， 132（1）： 34-40

15 Chen C，Hou KY， Wang W G， Li J H， Li H Y. J. Chromatogr. A， 2014， 1358（4）： 192-198

16 CHENG Chuang， WANG WeiGuo， LIANG XiXi， ZHOU QingHua， PENG LiYing， WEN Meng， JU BangYu， ZHAO Kun， LIU Jun， LI HaiYang. Chinese Journal of Chromatography， 2013， 31（4）： 386-391

陳 創(chuàng)， 王衛(wèi)國(guó)， 梁茜茜， 周慶華， 彭麗英， 溫 萌， 鞠幫玉， 趙 琨， 劉 軍， 李海洋. 色譜， 2013， 31（4）： 386-391

17 LIU WenJie， LI GuoZhu， LUO Bi， MENG QingYan， LU YaLing， YIN DuLin. Chinese J. Anal. Chem.， 2015， 43（5）： 788-793

劉文杰， 李國(guó)柱， 羅 碧， 孟慶艷， 盧亞玲， 尹篤林. 分析化學(xué)， 2015， 43（5）： 788-793

18 Chen Y H，Siems W F， Hill H H. Anal. Chim. Acta， 1996， 334（12）： 75-84

19 Knorr F J， Eatherton R L， Siems W F， Hill H H. Anal. Chem.， 1985， 57（57）： 402-406

20 Louis R H S，Siems W F， Jr H H H. Anal. Chem.， 1992， 64（2）： 171-177

21 Tarver Edward E. Abstracts Papers Am. Chem. Soc.， 2005， 219（23）： U119

22 Viterbo E， Boutros J. IEEE T. Inform. Theory， 1999， 45（5）： 1639-1642

23 Rabiner L， Schafer R W， Rader C M. IEEE. T. Audio Electroacoustics， 1969， 17（2）： 86-92

24 Golden G D，Valenzuela R A， Wolniansky P W， Foschini C J. Electron. Lett.， 2014， 35（1）： 14-16

25 Tong R， Cox R W. Magn. Reson. Med.， 1999， 41（2）： 253-256

26 Lanari R， Hensley S， Rosen P A. IEE ProceedingsRadar Sonar Navigation， 1998， 145（5）： 254-261

27 Lanari R， Hensley S， Rosen P. IEEE Xplore， 1998： 636-638

28 Eiceman G A， Karpas Z. Crc. Press， 2005

29 Siems W F， Wu C， Tarver E E， Hill H H， Larsen P R， McMinn D G. Anal. Chem.， 1994， 66（23）： 4195-4201

30 WU JunJie， ZHENG XiaoBao， XU Wei， LONG Wei. Chinese J. Radio Sci.， 2009， 24（4）： 709-713

吳俊杰， 鄭小保， 徐 威， 龍 偉. 電波科學(xué)學(xué)報(bào)， 2009， 24（4）： 709-713

31 Kaffanke J， Dierkes T， Romanzetti S， Halse M， Rioux J， Leach M O， Balcom B， Shah N J. J. Magn. Reson.， 2006， 178（1）： 121-128

32 Budimir N， Weston D J， Creaser C S. Analyst， 2007， 132（1）： 34-40

33 Tadjimukhamedov F K， Stone J A， Papanastasiou D， Rodriguez J E， Mueller W， Sukumar H， Eiceman G. Inter. J. Ion Mobility Spectrom.， 2008， 11（1）： 51-60

Abstract By combining frequency modulation Chirp Z transform ion mobility spectrometers （IMS） and multi nozzle electrospray array ionization source， a method of NanoESIChirp Z transform ion mobility spectrometryhigh performance liquid chromatography was developed for the determination of nalkyl ammonium bromide compounds. The parameters of NanoESIChirp Z transform IMS such as electric field intensity， solvent composition， and solution flow rate were investigated and optimized. Subsequently， four kinds of nalkyl ammonium bromide compounds were respectively detected by this developed Chirp Z transform method and Fourier transform method， and the obtained results were compared. The result indicated that the optimum conditions were electric field intensity of 4.5 kV， and ESI solution flow rate of 8 μL/min. Then a test mixture containing tetrabutylammonium bromide， tetrapentylammoniumbromide， tetrahexylammonium bromide， tetraheptylammonium bromide， tetranoctylammoniumbromideandtetrakis（decyl） ammonium bromide was successfully separated and determined by the HPLCnanoESIChirp Z IMS method.Chirp Z transform method provided higher signal to noise ratio compared to conventional signal averaging method， and was superior to FT method in the determination of drift time.

Keywords Chirp Z transform； Ion mobility spectrometry； High performance liquid chromatography

（Received 24 November 2016； accepted 17 March 2017）

This work was supported by the National Natural Science Foundation of China （No. 21365018）， the International Science &Technology Cooperation Program of XPCC （No.2015AH005）， and the Innovation Program of Graduate （No.TDGRI201523）.