L-карборанилаланин (LCba) е първото производно на полиедрична боранова аминокиселина, синтезирано през 1976 г. заедно с разработването на терапия за улавяне на борни неутрони (BNCT). Целта на дизайна му беше да имитира структурата на основната аминокиселина фенилаланин в човешкото тяло (както е показано на фигурата по-долу). Чрез заместване на бензеновия пръстен с въглерод-борна клетка, той може да участва в биологичния метаболитен процес като аналог на фенилаланин. В същото време въвеждането на въглерод-бор също така даде на молекулата уникални свойства като три-измерна ароматичност, хидрофобност, химическа инертност и високо съдържание на бор. Това го прави не само директен кандидат борно лекарство за BNCT, но и молекулярен инструмент за подобряване на лекарствената активност.
В по-ранни проучвания L-Carboranylalanine демонстрира отлична безопасност. Експерименти с животни показват, че когато се инжектира интраперитонеално в доза от 25 mg на мишка (или 85 mg/kg), не се наблюдават токсични ефекти в рамките на три седмици (J. Labeled Compd. Radiopharm. 1977, 14, 487). При експерименти с миши меланомни клетки, вътреклетъчната способност за свързване на L-карбонборан-аланин е по-добра от често използваното клинично борно лекарство BPA. След неутронно облъчване степента на оцеляване на клетките значително намалява (Acta. Oncologica. 1994, 33, 685).
Вълнуващо е, че L-карборанилаланинът, след като беше хлороацетилиран и модифициран, беше успешно трансформиран във фактор за иницииране на транслацията (Както е показано на фигурата по-долу), успешно интегрирайки L-карборанилаланин в макроцикличния пептид. Този макроцикличен пептид има висок афинитет и специфичност към рецептора на човешки епидермален растежен фактор и може директно да участва в свързването към хидрофобното място на рецептора и неговата функция не може да бъде заменена от фенилаланин; в същото време въвеждането на L-Carboranylalanine повишава стабилността на пептида. Макроцикличният пептид, белязан с флуоресцеин, може също да се използва за флуоресцентно изобразяване (J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 19193) и е силно обещаващо кандидат съединение за BNCT борни лекарства.
Не само е лекарство на- основата на бор, но е и „вълшебен помощник“ при разработването на лекарства. Чрез използването на L-Carboranylalanine като аминокиселинна единица за заместване на фенилаланина в пептидната верига на аналога на панкреатичния трипсин инхибитор (Както е показано на фигурата по-долу), той може ефективно да се свърже с хидрофобното място на разпознаване на фенилаланина на ензима и има добър инхибиторен ефект върху трипсина, с по-добър ефект от фенилаланиновата пептидна верига (Helv. Chim. Acta. 1977, 60, 959). Освен това, след заместване на фенилаланин на 4-та позиция на [Leu5]-енкефалин с L-карборанилаланин (Както е показано на фигурата по-долу), [Car4, лев5]-енкефалинът има 3-кратно увеличение на афинитета на свързване към опиоидния рецептор и е сравним с естествено най-силния [Met5]-енкефалин (FEBS Lett. 1977, 82, 325).
Горното изследване показва, че L-карборанилаланинът притежава уникална научна стойност и широки перспективи за приложение. С пробива в процеса на приготвяне, L-Carboranylalanine и неговите производни са търговски достъпни в нашата компания. Вярваме, че в бъдеще хиралният карборан-аланин и неговите производни ще играят все по-важна роля в проектирането на прецизни лекарствени молекули.