L-Carboranylalanine (LCba) ialah derivatif asid amino borane polihedral pertama yang disintesis pada tahun 1976 bersama-sama dengan pembangunan Terapi Tangkapan Neutron Boron (BNCT). Tujuan reka bentuknya adalah untuk meniru struktur fenilalanin asid amino penting dalam tubuh manusia (Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah). Dengan menggantikan cincin benzena dengan sangkar boron-karbon, ia boleh mengambil bahagian dalam proses metabolik biologi sebagai analog fenilalanin. Pada masa yang sama, pengenalan karbon-boron turut memberikan molekul dengan sifat unik seperti tiga-aromatikiti dimensi, hidrofobisiti, lengai kimia dan kandungan boron yang tinggi. Ini menjadikan ia bukan sahaja ubat boron calon langsung untuk BNCT tetapi juga alat molekul untuk meningkatkan aktiviti dadah.
Dalam kajian terdahulu, L-Carboranylalanine menunjukkan keselamatan yang sangat baik. Eksperimen haiwan menunjukkan bahawa apabila disuntik secara intraperitoneal pada dos 25mg setiap tetikus (atau 85mg/kg), tiada kesan toksik diperhatikan dalam masa tiga minggu (J. Labeled Compd. Radiopharm. 1977, 14, 487). Dalam percubaan dengan sel melanoma tetikus, keupayaan pengikatan intraselular L-carbonborane-alanine adalah lebih baik daripada BPA ubat boron klinikal yang biasa digunakan. Selepas penyinaran neutron, kadar survival sel menurun dengan ketara (Acta. Oncologica. 1994, 33, 685).
Apa yang mengujakan ialah L-Carboranylalanine, selepas dikloroasetilasi dan diubah suai, berjaya diubah menjadi faktor permulaan terjemahan (Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah), berjaya menyepadukan L-Carboranylalanine ke dalam peptida makrosiklik. Peptida makrosiklik ini mempunyai pertalian dan kekhususan yang tinggi untuk reseptor faktor pertumbuhan epidermis manusia dan boleh secara langsung mengambil bahagian dalam pengikatan ke tapak hidrofobik reseptor, dan fungsinya tidak boleh digantikan oleh fenilalanin; pada masa yang sama, pengenalan L-Carboranylalanine meningkatkan kestabilan peptida. Peptida makrosiklik yang dilabelkan dengan fluorescein juga boleh digunakan untuk pengimejan pendarfluor (J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 19193), dan merupakan sebatian calon yang sangat menjanjikan untuk ubat boron BNCT.
Bukan sahaja ubat berasaskan boron-tetapi ia juga merupakan "pembantu ajaib" dalam pembangunan dadah. Dengan menggunakan L-Carboranylalanine sebagai unit asid amino untuk menggantikan fenilalanin dalam rantai peptida analog inhibitor trypsin pankreas (Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah), ia boleh mengikat secara berkesan pada tapak pengecaman hidrofobik fenilalanin enzim dan mempunyai kesan perencatan yang baik pada trypsin. Acta. 1977, 60, 959). Lebih-lebih lagi, selepas menggantikan fenilalanin pada kedudukan ke-4 [Leu5]-enkephalin dengan L-Carboranylalanine (Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah), [Kereta4, Leu5]-enkephalin mempunyai peningkatan 3 kali ganda dalam pertalian mengikat kepada reseptor opioid dan setanding dengan yang paling kuat secara semula jadi [Met5]-enkephalin (FEBS Lett. 1977, 82, 325).
Penyelidikan di atas menunjukkan bahawa L-Carboranylalanine mempunyai nilai saintifik yang unik dan prospek aplikasi yang luas. Dengan kejayaan dalam proses penyediaan, L-Carboranylalanine dan derivatifnya telah tersedia secara komersial di syarikat kami. Kami percaya bahawa pada masa hadapan, kiral carborane-alanine dan derivatifnya akan memainkan peranan yang semakin penting dalam reka bentuk molekul ubat yang tepat.