L-كاربورانيلالانين (LCba) كان أول مشتق من حمض البوران الأميني متعدد السطوح تم تصنيعه في عام 1976 جنبًا إلى جنب مع تطوير علاج التقاط نيوترون البورون (BNCT). كان الغرض من تصميمه هو محاكاة بنية الحمض الأميني الأساسي فينيل ألانين في جسم الإنسان (كما هو موضح في الشكل أدناه). من خلال استبدال حلقة البنزين بقفص كربون-بورون، يمكن أن يشارك في عملية التمثيل الغذائي البيولوجي باعتباره نظيرًا للفينيل ألانين. وفي الوقت نفسه، أدى إدخال بورون الكربون- أيضًا إلى منح الجزيء خصائص فريدة مثل العطرية-ثلاثية الأبعاد، والكارهة للماء، والخمول الكيميائي، والمحتوى العالي من البورون. وهذا جعله ليس فقط دواء بورون مرشحًا مباشرًا لـ BNCT ولكن أيضًا أداة جزيئية لتحسين نشاط الدواء.
في دراسات سابقة، أظهر L-Carboranylalanine أمانًا ممتازًا. أظهرت التجارب على الحيوانات أنه عند الحقن داخل الصفاق بجرعة 25 ملجم لكل فأر (أو 85 ملجم / كجم)، لم يتم ملاحظة أي آثار سامة خلال ثلاثة أسابيع (J. Labeled Compd. Radiopharm. 1977, 14, 487). في التجارب التي أجريت على خلايا سرطان الجلد في الفئران، كانت قدرة الارتباط داخل الخلايا لـ L-كربون بوران-ألانين متفوقة على عقار البورون السريري الشائع الاستخدام BPA. بعد تشعيع النيوترونات، انخفض معدل بقاء الخلية بشكل ملحوظ (Acta. Oncologica. 1994, 33, 685).
الأمر المثير هو أن L-Carboranylalanine، بعد أن تم تحويله إلى أسيتيل بالكلور وتعديله، تم تحويله بنجاح إلى عامل بدء الترجمة (كما هو موضح في الشكل أدناه)، مما أدى إلى دمج L-Carboranylalanine بنجاح في الببتيد الحلقي الكبير. يتمتع هذا الببتيد الحلقي الكبير بألفة وخصوصية عالية لمستقبل عامل نمو البشرة البشري ويمكنه المشاركة بشكل مباشر في الارتباط بالموقع الكاره للماء للمستقبل، ولا يمكن استبدال وظيفته بالفينيل ألانين؛ وفي الوقت نفسه، يؤدي إدخال L-Carboranylalanine إلى تعزيز استقرار الببتيد. يمكن أيضًا استخدام الببتيد الحلقي الكبير المسمى بالفلورسين في التصوير الفلوري (J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 19193)، وهو مركب مرشح واعد للغاية لعقاقير البورون BNCT.
لا يقتصر الأمر على كون الدواء يعتمد على البورون-، ولكنه أيضًا "مساعد سحري" في تطوير الأدوية. باستخدام L-Carboranylalanine كوحدة من الأحماض الأمينية لتحل محل الفينيل ألانين في سلسلة الببتيد من نظير مثبط التربسين البنكرياسي (كما هو موضح في الشكل أدناه)، فإنه يمكن أن يرتبط بشكل فعال بموقع التعرف الكاره للماء لفينيل ألانين الإنزيم وله تأثير مثبط جيد على التربسين، مع تأثير أفضل من سلسلة الببتيد فينيل ألانين (Helv. Chim. اكتا . 1977، 60، 959). علاوة على ذلك، بعد استبدال الفينيل ألانين في المركز الرابع لـ [Leu5]-إنكيفالين مع L-كاربورانيلالانين (كما هو موضح في الشكل أدناه)، [السيارة4ليو5]-يحتوي الإنكيفالين على زيادة بمقدار 3 أضعاف في ارتباط الارتباط بمستقبلات المواد الأفيونية ويمكن مقارنته بأقوى الأقوى طبيعيًا [Met5]-إنكيفالين (FEBS Lett. 1977, 82, 325).
تشير الأبحاث المذكورة أعلاه إلى أن L-Carboranylalanine يتمتع بقيمة علمية فريدة وآفاق تطبيقية واسعة النطاق. مع التقدم الكبير في عملية التحضير، أصبح L-Carboranylalanine ومشتقاته متاحًا تجاريًا في شركتنا. نحن نعتقد أنه في المستقبل، سيلعب الكاربوران اللولبي-ألانين ومشتقاته دورًا متزايد الأهمية في تصميم جزيئات الدواء الدقيقة.