L-karboranyylialaniini (LCba) oli ensimmäinen monitahoinen boraaniaminohappojohdannainen, joka syntetisoitiin vuonna 1976 Boorineutronien sieppausterapian (BNCT) kehittämisen yhteydessä. Sen suunnittelun tarkoituksena oli jäljitellä välttämättömän aminohapon fenyylialaniinin rakennetta ihmiskehossa (Kuten alla olevasta kuvasta näkyy). Kun bentseenirengas korvataan hiili-boorihäkillä, se voisi osallistua biologiseen aineenvaihduntaprosessiin fenyylialaniinianalogina. Samaan aikaan hiili-boorin lisääminen antoi molekyylille ainutlaatuisia ominaisuuksia, kuten kolmiulotteisen aromaattisuuden, hydrofobisuuden, kemiallisen inerttiyden ja korkean booripitoisuuden. Tämä teki siitä paitsi suoran ehdokkaan boorilääkkeen BNCT:lle, myös molekyylisen työkalun lääkeaktiivisuuden parantamiseen.
Aiemmissa tutkimuksissa L-karboranyylialaniini osoitti erinomaisen turvallisuuden. Eläinkokeet osoittivat, että kun injektoitiin vatsaonteloon annoksella 25 mg/hiiri (tai 85 mg/kg), ei havaittu toksisia vaikutuksia kolmen viikon kuluessa (J. Labeled Compd. Radiopharm. 1977, 14, 487). Hiiren melanoomasoluilla tehdyissä kokeissa L-karbonboraani-alaniinin solunsisäinen sitoutumiskyky oli parempi kuin yleisesti käytetyn kliinisen boorilääkkeen BPA. Neutronisäteilytyksen jälkeen solujen eloonjäämisaste laski merkittävästi (Acta. Oncologica. 1994, 33, 685).
Jännittävää on, että L-karboranyylialaniini muutettiin onnistuneesti klooriasetyloinnin ja modifioinnin jälkeen translaation aloitustekijäksi (Kuten alla olevasta kuvasta näkyy), mikä integroi L-karboranyylialaniinin onnistuneesti makrosykliseen peptidiin. Tällä makrosyklisellä peptidillä on korkea affiniteetti ja spesifisyys ihmisen epidermaalisen kasvutekijäreseptorin suhteen ja se voi suoraan osallistua sitoutumiseen reseptorin hydrofobiseen kohtaan, eikä sen toimintaa voida korvata fenyylialaniinilla; samalla L-karboranyylialaniinin lisääminen lisää peptidin stabiilisuutta. Fluoreseiinilla leimattua makrosyklistä peptidiä voidaan käyttää myös fluoresenssikuvaukseen (J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 19193), ja se on erittäin lupaava ehdokasyhdiste BNCT-boorilääkkeisiin.
Sen lisäksi, että se ei ole vain boori{0}}pohjainen lääke, se on myös "taika-apulainen" lääkekehityksessä. Käyttämällä L-karboranyylialaniinia aminohappoyksikkönä korvaamaan fenyylialaniini haiman trypsiini-inhibiittorianalogin peptidiketjussa (Kuten alla olevasta kuvasta näkyy), se voi sitoutua tehokkaasti entsyymin fenyylialaniinin hydrofobiseen tunnistuskohtaan ja sillä on hyvä estovaikutus trypsiiniin, paremmalla teholla kuin p. Chihenylalaninelv. Acta. 1977, 60, 959). Lisäksi fenyylialaniinin korvaamisen jälkeen 4. asemassa [Leu5]-enkefaliinia ja L-karboranyylialaniinia (Kuten alla olevasta kuvasta näkyy), [Auto4, Leu5]-enkefaliinilla on 3-kertainen sitoutumisaffiniteetti opioidireseptoriin ja se on verrattavissa luonnollisesti vahvimpaan [Met5]-enkefaliini (FEBS Lett. 1977, 82, 325).
Yllä oleva tutkimus osoittaa, että L-karboranyylialaniinilla on ainutlaatuinen tieteellinen arvo ja laajat käyttömahdollisuudet. Valmistusprosessin läpimurron myötä L-karboranyylialaniini ja sen johdannaiset ovat olleet kaupallisesti saatavilla yrityksessämme. Uskomme, että tulevaisuudessa kiraalisella karboraani-alaniinilla ja sen johdannaisilla on yhä tärkeämpi rooli tarkkojen lääkemolekyylien suunnittelussa.