L-Karboranylalanin (LCba) byl první polyhedrální boran aminokyselinový derivát syntetizovaný v roce 1976 spolu s vývojem Boron Neutron Capture Therapy (BNCT). Účelem jeho návrhu bylo napodobit strukturu esenciální aminokyseliny fenylalaninu v lidském těle (jak je znázorněno na obrázku níže). Nahrazením benzenového kruhu uhlíkovou-borovou klecí by se mohl účastnit biologického metabolického procesu jako analog fenylalaninu. Současně zavedení uhlíkového-boru také poskytlo molekule jedinečné vlastnosti, jako je trojrozměrná aromaticita, hydrofobnost, chemická inertnost a vysoký obsah boru. Tím se stal nejen přímým kandidátem na borové léčivo pro BNCT, ale také molekulárním nástrojem ke zlepšení aktivity léčiva.
V dřívějších studiích prokázal L-Carboranylalanin vynikající bezpečnost. Pokusy na zvířatech ukázaly, že při intraperitoneální injekci v dávce 25 mg na myš (nebo 85 mg/kg) nebyly během tří týdnů pozorovány žádné toxické účinky (J. Labeled Compd. Radiopharm. 1977, 14, 487). V experimentech s myšími melanomovými buňkami byla intracelulární vazebná schopnost L-karbonboran-alaninu lepší než běžně používané klinické bórové léčivo BPA. Po ozáření neutrony se míra přežití buněk významně snížila (Acta. Oncologica. 1994, 33, 685).
Vzrušující je, že L-karboranylalanin byl po chloracetylaci a modifikaci úspěšně transformován na faktor iniciace translace (jak je znázorněno na obrázku níže), úspěšně integrující L-karboranylalanin do makrocyklického peptidu. Tento makrocyklický peptid má vysokou afinitu a specificitu k receptoru lidského epidermálního růstového faktoru a může se přímo podílet na vazbě na hydrofobní místo receptoru a jeho funkce nemůže být nahrazena fenylalaninem; současně zavedení L-karboranylalaninu zvyšuje stabilitu peptidu. Makrocyklický peptid značený fluoresceinem lze také použít pro fluorescenční zobrazování (J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 19193) a je velmi slibnou kandidátní sloučeninou pro BNCT borová léčiva.
Nejen, že je to droga-na bóru, ale je také „kouzelným pomocníkem“ při vývoji léků. Použitím L-Karboranylalaninu jako aminokyselinové jednotky k nahrazení fenylalaninu v peptidovém řetězci analogu pankreatického inhibitoru trypsinu (jak je znázorněno na obrázku níže) se může účinně vázat na hydrofobní rozpoznávací místo enzymu fenylalaninu a má dobrý inhibiční účinek na trypsin s lepším účinkem než peptidový řetězec {fenylalanin {5Hel}} Acta. 60, 959). Navíc po nahrazení fenylalaninu na 4. pozici [Leu5]-enkefalin s L-karboranylalaninem (jak je znázorněno na obrázku níže), [Automobil4, Leu5]-enkefalin má 3násobné zvýšení vazebné afinity k opioidnímu receptoru a je srovnatelný s přirozeně nejsilnější [Met5]-enkefalin (FEBS Lett. 1977, 82, 325).
Výše uvedený výzkum ukazuje, že L-Carboranylalanin má jedinečnou vědeckou hodnotu a široké vyhlídky na použití. Díky průlomu v procesu přípravy jsou L-Carboranylalanin a jeho deriváty komerčně dostupné v naší společnosti. Věříme, že v budoucnu bude chirální karboran-alanin a jeho deriváty hrát stále důležitější roli při navrhování přesných molekul léčiv.