Linalool Trong Tinh Dầu
Linalool Trong Tinh Dầu – Chìa khóa từ thiên nhiên cho sức khỏe và sắc đẹp!
Bạn có biết rằng một hợp chất có mặt trong nhiều loại tinh dầu yêu thích của chúng ta, như oải hương hay cam đắng, lại mang đến những lợi ích bất ngờ cho cơ thể? Từ khả năng kháng khuẩn, kháng viêm cho đến tác dụng an thần tuyệt vời, Linalool đang trở thành ngôi sao sáng trong ngành thảo dược và mỹ phẩm. Cùng khám phá tất cả những điều tuyệt vời mà Linalool có thể mang lại cho bạn trong bài viết này!
Cấu trúc phân tử và tính chất hóa học của Linalool Trong Tinh Dầu
Cấu trúc phân tử của Linalool
Linalool là một monoterpenoid thuộc lớp rượu bậc ba không no, công thức phân tử C₁₀H₁₈O.
Linalool có khối lượng phân tử ~154,25 đvC. Cấu trúc của linalool gồm mạch carbon 8 nguyên tử với hai nối đôi (1,6-octadien-3-ol, 3,7-dimethyl-) và một nhóm hydroxyl ở vị trí carbon số 3. Hợp chất tồn tại dưới hai dạng đồng phân đối quang: dạng (S)-(+)-linalool và (R)-(–)-linalool, có mùi hương khác biệt – đồng phân (R) có hương hoa oải hương, còn đồng phân (S) gợi mùi cam chanh (petitgrain). Một số tên gọi khác của linalool trong tài liệu hóa học gồm linalyl alcohol, β-linalool hay 3,7-dimethyl-1,6-octadien-3-ol.
Tính chất hóa học của Linalool
Ở điều kiện thường, linalool là chất lỏng trong suốt không màu, mùi thơm nhẹ dịu, hơi có sắc hoa cỏ. Hợp chất có nhiệt độ sôi khoảng 198–199°C (áp suất thường), tỷ trọng ~0,862 (ở 20°C), chỉ số khúc xạ khoảng 1,4615 (20°C). Linalool không tan trong nước (độ tan <1% ở 20°C) nhưng tan tốt trong các dung môi hữu cơ như ethanol, dầu khoáng, ether, dung môi thơm và este. Hợp chất này có tính bay hơi và dễ bị oxy hóa khi tiếp xúc không khí, tạo thành các peroxid dễ gây dị ứng (xem phần an toàn). Về mặt hóa học, linalool khá linh động: nó có thể đồng phân hóa hoặc ester hóa (ví dụ phản ứng với acid acetic tạo linalyl acetate) và là nguyên liệu cho nhiều hợp chất terpenoid khác (geraniol, citral, citronellol, v.v.) trong tổng hợp công nghiệp.
Vai trò sinh học và tác dụng dược lý của Linalool
Hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm
Linalool trong tinh dầu thể hiện phổ hoạt tính kháng vi sinh vật nhất định. Thử nghiệm MIC (nồng độ ức chế tối thiểu) cho thấy linalool ức chế sự phát triển của vi khuẩn E. coli ở MIC ~51,9 µM và nấm men Candida albicans ở MIC ~38,9 µM. Dạng hơi của linalool khi khuếch tán trong không khí cũng giúp giảm trên 40% số lượng vi sinh vật trong không khí trong một thí nghiệm dùng máy lọc khí. Nhiều tinh dầu giàu linalool (ví dụ dầu Croton cajucara chứa linalool cao) thể hiện tác dụng ức chế nấm men gây bệnh và ký sinh trùng sốt rét (Plasmodium falciparum), tuy nhiên linalool tinh khiết khi tách riêng thường có hiệu lực kém hơn, gợi ý rằng tác dụng hiệp đồng với các thành phần khác trong tinh dầu có vai trò quan trọng.
Tác dụng chống viêm và giảm đau
Linalool trong tinh dầu được ghi nhận có đặc tính chống viêm trong nhiều nghiên cứu trên động vật. Trong mô hình gây phù chân chuột bằng carrageenin, liều linalool (–)-linalool 25 mg/kg không hiệu quả sau 1 giờ nhưng sau 3–5 giờ đã giảm phù nề ~25–28% so với đối chứng. Liều cao hơn (50–75 mg/kg) cho hiệu quả ức chế phù rõ rệt sớm hơn, giảm đến ~58–60% mức độ phù nề ngay sau 1 giờ tiêm carrageenin. Cơ chế chống viêm của linalool có liên quan đến việc ức chế các chất trung gian gây viêm và có thể do tương tác với hệ thống thần kinh ngoại biên, thể hiện đồng thời tác dụng giảm đau ngoại biên (giảm cảm giác đau do viêm). Ngoài ra, linalool và ester liên quan (linalyl acetate) thường cùng hiện diện trong các tinh dầu thảo dược giảm đau, và linalool có thể được giải phóng in vivo từ linalyl acetate (đóng vai trò tiền chất) góp phần vào hiệu lực chống viêm, giảm đau.
Tác dụng an thần và trên hệ thần kinh trung ương
Linalool trong tinh dầu được biết đến với tác dụng an thần, giải lo âu. Trên mô hình chuột, hít phải hơi linalool giúp giảm hoạt động vận động >60% ở chuột thí nghiệm (6–8 tuần tuổi) chỉ sau 1 giờ, biểu hiện trạng thái an thần rõ rệt. Linalool còn có khả năng chống co giật: nó bảo vệ chuột chống lại các cơn co giật gây ra bởi pentylentetrazol và điện sốc trong thí nghiệm, đồng thời kéo dài thời gian ngủ và hạ thân nhiệt ở liều đủ lớn. Các thử nghiệm hành vi (như mô hình xung đột Vogel và Geller) cho thấy linalool liều khoảng 400 mg/kg tạo hiệu ứng chống lo âu đáng kể ở chuột. Cơ chế an thần của linalool liên quan đến tương tác với hệ GABAergic – tương tự các thuốc an thần, và có bằng chứng cho thấy linalool ức chế enzyme acetylcholinesterase in vitro, làm tăng chất dẫn truyền thần kinh acetylcholine trong não, hỗ trợ cải thiện chức năng nhận thức (tiềm năng ứng dụng trong bệnh Alzheimer).
Hoạt tính chống oxy hóa
Khả năng chống oxy hóa của Linalool trong tinh dầul được đánh giá là tương đối hạn chế khi so sánh với các chất chống oxy hóa mạnh khác. Trong một nghiên cứu về tinh dầu Cinnamomum osmophloeum (chứa ~73% linalool), dầu này có khả năng dập tắt gốc tự do DPPH với IC_50 ~29,7 µg/mL, chứng tỏ hoạt tính chống oxy hóa đáng kể của hỗn hợp. Tuy nhiên, khi thử nghiệm linalool tinh khiết đối với gốc DPPH, hoạt tính lại rất yếu (IC_50 > 648 µM). Điều này gợi ý linalool đơn độc không phải chất chống oxy hóa mạnh, nhưng trong hỗn hợp tinh dầu có thể đóng vai trò hỗ trợ hoặc hoạt động cộng hưởng với các thành phần khác để tạo hiệu quả chống oxy hóa tổng thể.
Ngoài các tác dụng trên, Linalool trong tinh dầu còn được báo cáo có hoạt tính chống ung thư in vitro: ức chế sự phát triển của nhiều dòng tế bào ung thư người (như ung thư cổ tử cung, da, phổi, xương) với nồng độ ức chế IC_50 trong khoảng 0,37–21,7 µg/mL, đồng thời không gây độc trên dòng tế bào thườngt. Tuy nhiên, các thử nghiệm in vivo về khả năng phòng chống ung thư của linalool cho kết quả chưa thuyết phục. Linalool cũng thể hiện tính xua đuổi côn trùng: nhiều loài thực vật chứa linalool sử dụng hương thơm này để đuổi sâu bọ; và linalool đã được chứng minh có hiệu quả xua đuổi muỗi, côn trùng gây hại, được ứng dụng trong một số sản phẩm sinh học bảo vệ thực vật.
(Các tác dụng sinh học trên đây đều được trích dẫn từ nghiên cứu thực nghiệm, cho thấy tiềm năng dược lý đa dạng của linalool. Tuy nhiên, cần lưu ý liều lượng và bối cảnh sử dụng trong phòng thí nghiệm so với thực tế còn khác biệt.)
Sự hiện diện của Linalool trong các loại tinh dầu
Linalool là thành phần phổ biến trong nhiều loại tinh dầu thiên nhiên, có mặt từ hàm lượng vết đến thành phần chính trong dầu. Dưới đây là một số tinh dầu tiêu biểu chứa linalool cùng hàm lượng ước tính dựa trên phân tích sắc ký:
-
Tinh dầu oải hương (Lavandula angustifolia) – chứa khoảng 25–38% linalool, kèm theo linalyl acetate 25–45%. Đây là thành phần chính tạo hương thơm và dược tính thư giãn của dầu oải hương. Tiêu chuẩn ISO 3515:2002 đối với dầu oải hương cũng quy định khoảng hàm lượng linalool tương tự (25–38%).
-
Tinh dầu ngò rí (hạt Coriandrum sativum) – thành phần linalool chiếm tới ~60% trong dầu hạt ngò. Phân tích GC-MS cho thấy linalool là cấu tử chính, ví dụ dầu cất từ hạt ngò Ai Cập có hàm lượng linalool ~59–60% (khi bảo quản tốt, giảm còn ~48% nếu bảo quản hạt ở nhiệt độ thường lâu). Chính hàm lượng linalool cao tạo mùi hương ấm ngọt đặc trưng và nhiều ứng dụng dược liệu của dầu ngò.
-
Tinh dầu gỗ hồng (Aniba rosaeodora, rosewood) – là nguồn linalool tự nhiên dồi dào nhất, với trên 80% thành phần là linalool. Dầu gỗ hồng chiết từ cây gỗ hồng Amazon từng là nguồn thương mại chính để tách linalool tự nhiên. Phân tích cho thấy dầu gỗ hồng từ Brazil chứa hơn 80% linalool, tuy nhiên hàm lượng tinh dầu thu được từ gỗ khá thấp (chỉ ~0,7–1,2% khối lượng gỗ). Do cây gỗ hồng hoang dã bị khai thác quá mức, hiện nay người ta chuyển sang các nguồn bền vững hơn hoặc sản xuất linalool tổng hợp.
-
Tinh dầu hoa cam đắng (neroli, từ hoa Citrus aurantium) – chứa linalool ở mức khoảng 30%. Chẳng hạn, phân tích tinh dầu neroli thu được ở Địa Trung Hải cho thấy linalool chiếm ~29,1% thành phần, bên cạnh các chất khác như β-pinene (~19%) và limonene. Linalool góp phần tạo nên hương hoa cam thanh tao của dầu neroli, kết hợp cùng linalyl acetate và các monoterpene khác.
-
Một số tinh dầu khác: Nhiều loài thuộc họ Bạc hà (Lamiaceae) có tinh dầu giàu linalool, ví dụ tinh dầu húng quế (Ocimum basilicum) ở một số chemotype có thể chứa 40–70% linalool. Tinh dầu nguyệt quế (Laurus nobilis), tinh dầu hương nhu (Ocimum gratissimum chemotype linalool), tinh dầu mùi già (coriander leaf) cũng chứa linalool với tỷ lệ đáng kể. Những tinh dầu như cúc La Mã, sả hoa hồng… thường linalool không chiếm ưu thế nhưng vẫn đóng góp vào hương thơm phức hợp.
Nhìn chung, Linalool trong tinh dầu phổ biến trong thế giới thực vật: có mặt ở họ Bạc hà (Lamiaceae), họ Nguyệt quế (Lauraceae), họ Cam chanh (Rutaceae)… nhiều loài tích lũy linalool như một chất hấp dẫn thụ phấn hoặc chống côn trùng tự nhiên. Hàm lượng linalool trong tinh dầu phụ thuộc vào loài thực vật, bộ phận chiết xuất, xuất xứ địa lý và điều kiện sinh trưởng. Các số liệu trên đây mang tính đại diện, còn thực tế có thể dao động trong phạm vi nhất định theo từng mẫu tinh dầu cụ thể (ví dụ oải hương chuẩn chứa 20–45% linalool tùy giống và mùa vụ).
Phương pháp chiết xuất và xác định hàm lượng Linalool
Chiết xuất linalool từ nguyên liệu thiên nhiên: Vì linalool là thành phần của tinh dầu, phương pháp phổ biến nhất để thu linalool tự nhiên là chưng cất hơi nước hoặc chưng cất lôi cuốn hơi từ các loài thực vật chứa nhiều linalool (như gỗ hồng, hạt ngò, lá Ho-sho camphor). Sau khi thu được tinh dầu thô, có thể áp dụng chưng cất phân đoạn và chỉnh lưu (rectification) để tách phần linalool tinh khiết. Thí dụ, từ tinh dầu gỗ hồng hoặc dầu lá camphor (ho oil) chứa >80% linalool, người ta chưng cất phân đoạn để thu phần bay hơi ở ~198°C, sau đó chỉnh lưu để đạt linalool tinh khiết cao. Trong quá khứ, gần như toàn bộ linalool dùng trong nước hoa được chiết từ dầu gỗ hồng bằng phương pháp này (từ năm 1875 cho đến giữa thế kỷ 20). Ngày nay, việc chiết xuất linalool tự nhiên quy mô lớn ít phổ biến do nguồn thực vật có hạn; thay vào đó, linalool chủ yếu được tổng hợp công nghiệp (từ các tiền chất terpene như α-pinene, β-pinene hoặc 2-methyl-2-hepten-6-one). Tuy nhiên, ở quy mô phòng thí nghiệm, chưng cất hơi nước vẫn là phương pháp chuẩn để tách tinh dầu chứa linalool từ thảo mộc và hoa quả.
Xác định hàm lượng Linalool trong tinh dầu bằng các kỹ thuật phân tích: Do linalool là hợp chất bay hơi và có khối lượng phân tử thấp, phương pháp phân tích phổ biến nhất để định tính và định lượng linalool trong hỗn hợp là sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS). Kỹ thuật GC-MS hoạt động dựa trên hai bước: (1) Sắc ký khí (GC) tách hỗn hợp tinh dầu thành các cấu tử riêng rẽ dựa trên thời gian lưu (phụ thuộc nhiệt độ cột và tính chất phân cực của pha tĩnh); (2) Phổ khối (MS) ghi nhận phổ phân mảnh ion của từng cấu tử thoát ra khỏi cột, từ đó xác định cấu trúc dựa trên phổ đặc trưng và so sánh với thư viện phổ chuẩn. Ưu điểm của GC-MS là độ nhạy cao và độ đặc hiệu trong nhận dạng hợp chất, ngay cả khi mẫu là hỗn hợp phức tạp. Chẳng hạn, để phân tích tinh dầu ngò rí, mẫu dầu được chạy qua cột sắc ký khí mao quản, các thành phần như linalool hiện rõ peak đặc trưng ở thời gian lưu nhất định và được nhận dạng đúng là linalool nhờ phổ khối đặc trưng (m/z 71, 93, 136… của linalool). Phương pháp này cho phép xác định hàm lượng phần trăm linalool bằng cách tính diện tích peak tương đối so với tổng diện tích các peak hoặc sử dụng chất chuẩn nội để định lượng tuyệt đối.
Bên cạnh MS, đầu dò ion hóa ngọn lửa (FID) cũng thường được dùng trong sắc ký khí để định lượng linalool do đáp ứng tuyến tính với nồng độ; tuy nhiên FID không cho biết cấu trúc nên thường kết hợp chạy song song hoặc so sánh với mẫu chuẩn. Ngoài ra, để kiểm tra tỷ lệ đồng phân quang học của linalool trong mẫu, người ta dùng sắc ký khí pha tĩnh đối hoạt (chiral GC). Ví dụ, phân tích tinh dầu Origanum sp. cho thấy linalool chiếm ~97% và cấu hình gần như thuần (R)-(–)-linalool >99% ee, được xác định nhờ cột sắc ký đối quang tách riêng hai enantiomer. Đây là kỹ thuật quan trọng để đánh giá nguồn gốc tự nhiên (thường ưu tiên 1 enantiomer) hay tổng hợp (racemic) của linalool.
Ngoài GC, một số kỹ thuật phổ khác có thể hỗ trợ xác định linalool. Phổ hồng ngoại (IR) của linalool cho vạch O–H đặc trưng ~3400 cm^-1 và nối đôi ~1640 cm^-1, dùng để kiểm chứng nhóm chức; Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) cung cấp thông tin về khung carbon và hydro, xác nhận cấu trúc linalool tinh khiết. Tuy nhiên, do trong tinh dầu có nhiều chất, IR và NMR thường áp dụng khi đã tách được linalool hoặc khi cần xác định cấu trúc của sản phẩm phản ứng. Ngày nay, GC-MS vẫn là phương pháp ưu việt để vừa định tính vừa định lượng linalool trong mẫu tinh dầu hay mỹ phẩm một cách nhanh chóng và chính xác.
Tính an toàn và độc tính của Linalool trong tinh dầu
Độc tính cấp tính
Linalool được đánh giá là độc tính thấp ở mức liều thông thường. Giá trị LD_50 cấp tính đường uống ở chuột khoảng 2790 mg/kg thể trọng (tương đương 2,79 g/kg), cho thấy phải dùng liều rất cao mới gây tử vong 50% động vật thử. LD_50 qua đường tiếp xúc qua da ở thỏ ~5610 mg/kg, cũng thuộc loại độc tính thấp. Thử hít phải hơi linalool ở nồng độ cao (3,2 mg/L không khí trong 90 phút) trên chuột không gây tử vong, chỉ quan sát thấy giảm hoạt động vận động do tác dụng an thần của linalool. Triệu chứng ngộ độc cấp ở liều rất cao bao gồm mất điều hòa vận động, giảm phản xạ, li bì và suy hô hấp trước khi tử vong, chủ yếu liên quan đến ức chế hệ thần kinh trung ương (tác dụng ức chế/gây mê) của linalool ở liều cao. Với liều thấp trong phạm vi sử dụng làm hương liệu, linalool hầu như không gây ảnh hưởng hệ thống toàn thân đáng kể.
Kích ứng da và niêm mạc
Linalool trong tinh dầu nguyên chất có thể gây kích ứng da nhẹ. Thử nghiệm trên da thỏ (OECD 404) bôi 0,5 mL linalool trong 4 giờ gây mẩn đỏ mức độ vừa (erythema score ~2) kéo dài đến vài ngày, kèm tróc da nhẹ, xếp loại chất gây kích ứng da mức độ trung bình. Ở nồng độ thấp hơn (≤20%), linalool ít gây kích ứng. Thử trên người, dung dịch linalool 32% bôi da gây kích ứng nhẹ ở khoảng 50% người tình nguyện nam (đỏ da thoáng qua). Đối với mắt, Linalool trong tinh dầu nguyên chất nhỏ vào mắt thỏ gây kích ứng kết mạc nhẹ (đỏ mắt, chảy nước mắt) nhưng không gây tổn thương giác mạc, các triệu chứng hồi phục hoàn toàn sau vài ngày. Dung dịch loãng dưới 10% hầu như không gây kích ứng mắt đáng kể. Nhìn chung, linalool được coi là ít gây kích ứng ở nồng độ sử dụng thông thường trong mỹ phẩm.
Nhạy cảm da (dị ứng tiếp xúc)
Bản thân Linalool trong tinh dầu hầu như không phải chất gây mẫn cảm mạnh. Nhiều nghiên cứu patch-test ở bệnh nhân viêm da tiếp xúc cho thấy tỷ lệ dị ứng với linalool rất thấp (0–0,5% số ca thử nghiệm dương tính). Linalool tinh khiết độ tinh khiết cao không hoặc rất yếu gây mẫn cảm da trong các mô hình thử trên chuột lang. Tuy nhiên, điểm đáng lưu ý là linalool dễ bị oxy hóa khi tiếp xúc với không khí, tạo thành các sản phẩm oxy hóa (đặc biệt là hydroperoxide của linalool). Các chất oxy hóa này mới là tác nhân gây dị ứng mạnh. Nghiên cứu cho thấy linalool đã bị oxy hóa (để ngoài không khí 10 tuần) trở nên gây dị ứng da mạnh ở chuột lang, trong khi Linalool trong tinh dầu tươi không gây đáp ứng. Do đó, vấn đề dị ứng của linalool chủ yếu liên quan đến việc bảo quản: nếu tinh dầu chứa linalool bị để lâu, tiếp xúc không khí sinh peroxides thì nguy cơ gây viêm da dị ứng tiếp xúc sẽ tăng. Trong công nghiệp hương liệu, IFRA khuyến cáo bổ sung chất chống oxy hóa (như BHT) vào tinh dầu chứa hàm lượng linalool cao để hạn chế hình thành chất oxy hóa gây dị ứng. Hiện nay, EU yêu cầu liệt kê linalool trên nhãn mỹ phẩm nếu hàm lượng vượt 0,001% (sản phẩm lưu lại trên da) hoặc 0,01% (sản phẩm tẩy rửa) do tiềm năng gây dị ứng ở một số người nhạy cảm.
Đánh giá của các tổ chức quốc tế
Linalool trong tinh dầu được FDA (Mỹ) xếp vào danh mục “GRAS” (Generally Recognized As Safe) – tức là “được công nhận an toàn” làm phụ gia thực phẩm và hương liệu ăn uống. FEMA (Hiệp hội Chiết xuất hương liệu) cũng phê chuẩn linalool và 9 ester liên quan là an toàn để dùng trong thực phẩm. OECD và NICNAS (Úc) đã có báo cáo đánh giá linalool (2002, 2020) kết luận linalool độc tính thấp, không gây ung thư, không đột biến gen. Linalool được phép sử dụng trong thuốc trừ côn trùng sinh học và sản phẩm thú y (ví dụ vòng cổ chống bọ chét cho vật nuôi) do độc tính với côn trùng nhưng an toàn với động vật máu nóng ở liều thấp. EPA (Mỹ) xếp linalool vào nhóm hợp chất tối thiểu không cần quy định dư lượng khi dùng trong nông nghiệp (miễn ngưỡng dung nạp), và miễn đăng ký với các sản phẩm diệt côn trùng rủi ro thấp chứa linalool. Tóm lại, trong phạm vi sử dụng làm hương liệu mỹ phẩm và thực phẩm, linalool được đánh giá khá an toàn cho sức khỏe con người.
Mặc dù vậy, người sử dụng tinh dầu chứa linalool nên lưu ý vấn đề dị ứng: luôn đậy kín nắp, bảo quản nơi mát để tránh dầu bị oxy hóa. Những người có da nhạy cảm hoặc cơ địa dị ứng cần thử phản ứng trên một vùng da nhỏ trước khi dùng sản phẩm chứa linalool ở diện rộng.
Các bạn có thể tìm hiểu thêm các loại tinh dầu trong bài viết “Tinh Dầu Là Gì? Khám Phá Thế Giới Tinh Dầu Thiên Nhiên“
Nguồn tài liệu tham khảo: Các thông tin và số liệu trong báo cáo này được tổng hợp từ các nguồn khoa học, bao gồm các bài báo trên tạp chí Natural Product Communications, Phytomedicine, tiêu chuẩn ISO 3515:2002, cũng như dữ liệu từ NIST WebBook, báo cáo kỹ thuật của NTP (Mỹ) và đánh giá an toàn của OECD/NICNAS.
ntp.niehs.nih.govwebbook.nist.gov
bnrc.springeropen.combnrc.springeropen.com.
sciencedirect.comresearchgate.net
