キノンメチドへの4-トリフルオロメチルフェノールとその後のタンパク質アルキル化への自発的な加水分解

4-トリフルオロメチルフェノール（4-TFMP）は、細胞内カリウムの喪失によって示されるように、細胞毒性が精密にカットされたラット肝臓スライスでした。細胞内グルタチオンレベルは低下し、フッ化物イオンレベルは時間と濃度依存的に増加しました。4-TFMPの細胞毒性はフッ化物の放出によるものではないようには見えませんでしたが、等モル濃度のフッ化ナトリウムまたはフッ化物は毒性がなかったためです。フッ化物放出速度が3倍遅いOrtho異性体（2-TFMP）は、肝臓スライスに対してはるかに毒性が低かった。スライスのないインキュベーションでは、生理学的pHの水性緩衝液で自然に加水分解され、キノンメチド中間体を介して4-ヒドロキシベンゾ酸を形成します。キノンのメチドは、グルタチオンの追加によって閉じ込められました。グルタチオン付加物の分析は、すべてのフッ素原子が加水分解中に失われ、ベンジルカルボニル基に付着したグルタチオン部分を伴うクレソール誘導体を生成することを示しました。グルタチオンコンジュゲートは、低アルキルフェノール/グルタチオン比で形成された主要な生成物でした。しかし、より高い4-TFMP濃度では、追加の正体不明の製品が観察されました。4-TFMPは、スルフヒドリル依存性酵素であるPurlfied Glyceraldede-3-リン酸デヒドロゲナーゼのin vitro酵素活性も、時間と濃度依存性マナーで阻害しました。チオール残基の喪失は、酵素活性の損失に密接に平行になりました。グルタチオンの協調により、酵素活性の4-TFMP誘発性喪失が妨げられました。したがって、4-TFMPの細胞毒性は、自発的なキノンメチド形成とその後の細胞高分子のアルキル化によるものであると思われます。

4-Trifluoromethylphenol (4-TFMP) was cytotoxic to precision-cut rat liver slices as indicated by loss of intracellular potassium. Intracellular glutathione levels decreased and fluoride ion levels increased in a time and concentration-dependent manner. The cytotoxicity of 4-TFMP did not appear to be due to the release of fluoride, however, since equimolar concentrations of sodium fluoride or potassium fluoride were not toxic. The ortho isomer (2-TFMP), which had a threefold slower rate of fluoride release, was much less toxic to liver slices. In incubations without slices, 4-TFMP spontaneously hydrolyzed in aqueous buffer at physiological pH to form 4-hydroxybenzoic acid via a quinone methide intermediate. The quinone methide was trapped by the addition of glutathione. Analysis of the glutathione adduct indicated that all of the fluorine atoms were lost during the hydrolysis, yielding a cresol derivative with the glutathione moiety attached to a benzylic carbonyl group. The glutathione conjugate was the primary product formed at low alkylphenol/glutathione ratios; however, at higher 4-TFMP concentrations additional unidentified products were observed. 4-TFMP also inhibited the in vitro enzyme activity of purlfied glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, a sulfhydryl-dependent enzyme, in a time and concentration-dependentmanner. Loss of thiol residues closely paralleled the loss in enzyme activity. The coaddition of glutathione prevented 4-TFMP-induced loss of enzyme activity. The cytotoxicity of 4-TFMP therefore appears to be due to spontaneous quinone methide formation and subsequent alkylation of cellular macromolecules.