糖在生物中起着极其重要的作用。涉及生物学和病理学过程，例如信号转导，细胞粘附，癌症转移和其他过程，并且也是生物体代谢所需的主要能量来源[1-3]。此，分析和检测糖类化合物非常重要。前，已宣布的碳水化合物分析方法为电化学方法[4]，电化学发光方法[5]，荧光方法[6]，石英晶体微量天平方法[7]。表面等离振子共振法[8]等。
化学交流阻抗技术（EIS）是一种使用低幅度电压或交流电干扰电极来测量测量系统对下一个干扰情况的电化学响应的方法。方法具有频率范围宽，系统干扰小的特点，是研究电极过程动力学和电极表面现象的重要工具[9，10]。前，糖化合物的检测主要基于糖和糖结合分子（例如糖结合蛋白，凝集素，硼酸基团等）之间的弱相互作用。[11-13]。酸及其衍生物可以与二醇可逆地有效结合，形成环状硼酸酯，因此它们可用作生物传感器的分子探针，以识别碳水化合物[14-16 ]。其他用于糖收集器的识别装置相比，硼酸具有价格低，稳定性好和易于可逆再生的优点[17]。报道，用作检测糖分的分子识别物质的硼酸包括苯基硼酸，氨基苯基硼酸，巯基苯基硼酸等。
[18，19]，因为巯基苯基硼酸对空气中的氧化和室温下的不稳定性敏感，因此对生物传感敏感。应用程序受到限制。定的硼酸衍生物作为糖收集器的识别单元的合成是糖收集器研究的方向[20]。这项研究中，选择苯基硼酸作为糖识别物质。
先，通过半胱胺和4-甲酰基苯硼酸的反应合成席夫碱，恒温阀芯然后通过自动氧化将合成的硼酸的席夫碱固定在金电极的表面。化学组装AC阻抗法是一种检测技术，用于构建未标记，非常敏感和稳定的AC阻抗糖的电化学传感器。
定在电极上的硼酸可以与糖化合物上的二醇可逆地共价结合形成环状硼酸酯，改变传感器与糖结合前后的阻抗值用于分析和检测葡萄糖，乳糖和甘露聚糖，并分别研究传感器和三种糖的结合能力。
化学系统是CHI 660电化学分析仪（上海晨华仪器公司），电极是三电极系统：工作电极是金电极（Φ= 2 mm）或修饰电极，计数器电极是铂电极，参比电极是Ag / AgCl电极（饱和KCl）。
胱胺（CA，Mw = 77.15 g / mol），甘露聚糖来自酿酒酵母（Mw = 46000 Da）和4-甲酰基苯基硼酸（BA，Mr = 149.94 g / mol），均购自SigmaAldrich。糖（C12H22O11·H2O，天津化学试剂厂第1号）。萄糖（C6H12O6·H2O，西安市化学试剂厂）。有其他试剂均为分析质量。
MΩcm，密理博公司（Millipore Corporation）。酸盐缓冲液mol / L（PBS，pH = 7.4）。制0.2 mol / L的半胱胺溶液：精确称量0.1543 g的半胱胺，溶于超纯水，并在10 ml的棕色容量瓶中稀释，保存在黑暗的地方。备0.2 mol / L 4的甲酰基苯硼酸溶液：精确称取0.3000 g 4甲酰基苯硼酸，溶于5 ml无水乙醇中，加入5 ml碳酸盐缓冲液（pH 9.0） ），将其放入10 ml容量瓶中，以备将来使用。萄糖，乳糖和甘露聚糖的储备溶液均用0.1 mol / L PBS（pH 7.4）配制，使用前必须将葡萄糖储备溶液放置24 h。0.1 mol / L不同pH值的PBS制备5 mmol / L的K3 [Fe（CN）6] K4 [Fe（CN）6]的检测溶液。造传感器的步骤如图1所示。
1）Schiff碱（BACA）移液管的制备将5 ml 0.2 mol / L半胱胺水溶液移入圆底烧瓶中，然后加入5 ml 0.2 mol / L的甲酰基苯硼酸溶液，于40℃滴加一滴。水浴中反应2小时后，获得浅黄色沉淀，过滤，洗涤并干燥，得到席夫碱（ BACA）[21]。过席夫碱的核磁共振得到的氢谱数据如下：1 H NMR（300 MHz，CD3OD），δ= 3.90（s，4H，CH2CH2），δ= 8.32（s， 1H，N ＝ CH），δ＝ 7.43-7.48（s，4H，ArH）。
确称量0.0400 g希夫碱（BACA），并将其溶于1 ml无水乙醇中，以制备0.04 g / ml希夫碱储备液。（2）糖传感器的制备金电极的预处理：金电极用0.03μm的Al2O3溶胶研磨，然后分别用乙醇和超纯水超声清洗，以5分钟后，将金电极置于0.1 mol / L的H2SO4溶液中，在0-1.5 V的电位范围内进行循环伏安扫描，直至获得稳定的循环伏安曲线，用超纯水冲洗并保留。
预处理的金电极浸入0.04 g / ml的Schiff碱溶液中，在室温下组装4 h，用0.01 mol / L的大量PBS冲洗并制备传感器苯硼酸（BACA / Au）修饰的糖。存在4℃的冰箱中直至使用。装时间和键合时间的选择硫醇组装时间对传感器的电化学交流阻抗值的影响如图3A所示。装配时间在0.5至4.0 h之间变化时，传感器的电子转移阻抗与1 h前后的435 nmol / L甘露聚糖结合。
该对的平衡为pH = 9.5时，改性苯基硼酸电极的阻抗值达到最大值。主要是由于苯基硼酸基团以中性或带负电的阴离子形式存在，其pKa≈9.0[14]。硼酸与甘露聚糖4.35nmol / L结合后，在不同pH值下平衡对中的阻抗变化如图4b所示。平衡对为pH = 9.0时，根据文献[14，22]，与苯硼酸修饰的电极相比，阻抗值更大，最佳pH值降低了。了最大程度地将传感器与糖连接之前和之后的硼酸和硼酸根基团的电荷引起的阻抗差异最大化，请使用平衡对溶液K3 [Fe（CN）6] K4 [Fe（CN）6]。pH = 9.0的溶液用作检测溶液。感器-糖结合常数的计算根据Szymanska的报告[25]，EIS技术用于根据公式（1）和（2）计算传感器-糖结合常数。优化的实验条件下，使用葡萄糖，乳糖和甘露聚糖的葡萄糖传感器确定线性范围和检测限。6是奈奎斯特阻抗谱和糖传感器与三种不同浓度的糖结合的线性关系。
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