L-karboranilalanin (LCba) bio je prvi poliedarski derivat aminokiseline boran sintetiziran 1976. zajedno s razvojem terapije hvatanja neutrona bora (BNCT). Svrha njegovog dizajna bila je oponašanje strukture esencijalne aminokiseline fenilalanina u ljudskom tijelu (kao što je prikazano na donjoj slici). Zamjenom benzenskog prstena kavezom ugljika-bora, mogao bi sudjelovati u biološkom metaboličkom procesu kao analog fenilalanina. U isto vrijeme, uvođenje ugljik-bora također je dalo molekuli jedinstvena svojstva kao što su tro-dimenzionalna aromatičnost, hidrofobnost, kemijska inertnost i visok sadržaj bora. To ga je učinilo ne samo izravnim kandidatom za borov lijek za BNCT, već i molekularnim alatom za poboljšanje aktivnosti lijeka.
U ranijim studijama, L-Carboranylalanine je pokazao izvrsnu sigurnost. Eksperimenti na životinjama pokazali su da kada se ubrizgava intraperitonealno u dozi od 25 mg po mišu (ili 85 mg/kg), nisu primijećeni nikakvi toksični učinci unutar tri tjedna (J. Labeled Compd. Radiopharm. 1977, 14, 487). U eksperimentima sa stanicama melanoma miša, sposobnost unutarstaničnog vezanja L-karbonboran-alanina bila je bolja od uobičajeno korištenog kliničkog lijeka bora BPA. Nakon neutronskog zračenja, stopa preživljavanja stanica značajno se smanjila (Acta. Oncologica. 1994, 33, 685).
Ono što je uzbudljivo jest da je L-karboranilalanin, nakon što je kloracetiliran i modificiran, uspješno transformiran u faktor inicijacije translacije (kao što je prikazano na slici ispod), uspješno integrirajući L-karboranilalanin u makrociklički peptid. Ovaj makrociklički peptid ima visok afinitet i specifičnost za receptor humanog epidermalnog faktora rasta i može izravno sudjelovati u vezanju na hidrofobno mjesto receptora, a njegova se funkcija ne može zamijeniti fenilalaninom; u isto vrijeme, uvođenje L-karboranillalanina povećava stabilnost peptida. Makrociklički peptid obilježen fluoresceinom također se može koristiti za fluorescentno oslikavanje (J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 19193), i vrlo je obećavajući spoj kandidat za BNCT lijekove bora.
Ne samo da je lijek-na bazi bora, već je i "čarobni pomagač" u razvoju lijekova. Upotrebom L-karboranilalanina kao aminokiselinske jedinice za zamjenu fenilalanina u peptidnom lancu analoga inhibitora tripsina gušterače (kao što je prikazano na donjoj slici), može se učinkovito vezati za hidrofobno mjesto prepoznavanja fenilalanina enzima i ima dobar inhibicijski učinak na tripsin, s boljim učinkom nego peptidni lanac fenilalanina (Helv. Chim. Acta. 1977, 60, 959). Štoviše, nakon zamjene fenilalanina na 4. poziciji [Leu5]-enkefalin s L-karboranilalaninom (kao što je prikazano na slici ispod), [Car4, Leu5]-enkefalin ima 3 puta veći afinitet vezanja za opioidne receptore i usporediv je s prirodno najjačim [Met5]-enkefalin (FEBS Lett. 1977, 82, 325).
Gore navedeno istraživanje pokazuje da L-Carboranylalanine posjeduje jedinstvenu znanstvenu vrijednost i široke izglede za primjenu. Uz napredak u procesu pripreme, L-karboranilalanin i njegovi derivati postali su komercijalno dostupni u našoj tvrtki. Vjerujemo da će u budućnosti kiralni karboran-alanin i njegovi derivati igrati sve važniju ulogu u dizajnu preciznih molekula lijekova.