Danh pháp

Tên chung quốc tế

Thymol

Tên danh pháp theo IUPAC

5-methyl-2-propan-2-ylphenol

Mã UNII

3J50XA376E

Mã CAS

89-83-8

Cấu trúc phân tử

Công thức phân tử

C10H14O

Phân tử lượng

150.22 g/mol

Cấu trúc phân tử

Thymol là một phenol và là dẫn xuất monoterpen tự nhiên của cymene.

Các tính chất phân tử

Số liên kết hydro cho: 1

Số liên kết hydro nhận: 1

Số liên kết có thể xoay: 1

Diện tích bề mặt tôpô: 20.2Ų

Số lượng nguyên tử nặng: 11

Các tính chất đặc trưng

Điểm nóng chảy: 51.5°C

Điểm sôi: 232.5°C

Tỷ trọng riêng: 0.9699 g/cu cm (25 °C)

Độ tan trong nước: 900mg/L (20 °C)

Hằng số phân ly pKa: 10.6 (20 °C)

Dạng bào chế

Dầu: 0.5 g/50g, 0.7 g/50g, 1.5 g/50g

Dung dịch: 0.03 g/100mL, 5 mL/1L

Khí dung: 0.06 mL/120mL

Xà phòng: 0.0004 kg/1kg

Độ ổn định và điều kiện bảo quản

Độ ổn định của thymol phụ thuộc vào nhiệt độ, ánh sáng, độ pH và các tác nhân oxy hóa. Để bảo quản thymol tốt nhất, nên lưu trữ nó ở nơi khô ráo, mát mẻ, tối và kín.

Nguồn gốc

Thymol là gì? Thymol, một monoterpenoid phenolic tự nhiên xuất phát từ p-Cymene, là đồng phân của carvacrol. Thành phần này, phát hiện trong dầu cỏ xạ hương, được chiết xuất chủ yếu từ Thymus vulgaris, ajwain, và các loại thảo mộc khác. Nó hiện diện dưới dạng tinh thể trắng, nổi bật với hương thơm dễ chịu và khả năng sát trùng mạnh mẽ. Thymol cũng góp phần vào hương vị đặc trưng của húng tây trong ẩm thực, với nguồn gốc chính từ T. vulgaris.

Người Ai Cập cổ đại đã ứng dụng cỏ xạ hương trong quy trình ướp xác, trong khi người Hy Lạp cổ đại coi thymol là biểu tượng của dũng cảm, sử dụng nó trong bồn tắm và là hương liệu trong các đền thờ. Sự lan tỏa của húng tây khắp châu Âu có thể được quy về người La Mã, khi họ dùng nó để làm sạch không gian, cũng như gia tăng hương vị cho pho mát và rượu. Trong kỳ Trung Cổ ở châu Âu, húng tây được đặt dưới gối để thúc đẩy giấc ngủ ngon và tránh ác mộng, đồng thời phụ nữ thường tặng hiệp sĩ và chiến binh lá húng tây như biểu tượng của lòng can đảm. Ngoài ra, nó còn được sử dụng trong các lễ tang để đảm bảo sự an bình cho linh hồn người đã khuất.

Dầu của Monarda fistulosa và Monarda didyma, hai loài hoa dại Bắc Mỹ, là nguồn cung cấp thymol tự nhiên. Người Mỹ bản địa Blackfoot đã nhận ra và sử dụng hiệu quả sát trùng của chúng trong việc điều trị nhiễm trùng da và vết thương. Nước trà thuốc làm từ những loại cây này cũng được dùng để chữa trị nhiễm trùng miệng và cổ họng liên quan đến sâu răng và viêm nướu.

Caspar Neumann, một nhà hóa học người Đức, là người đầu tiên phân lập thymol vào năm 1719. Đến năm 1853, nhà hóa học Pháp Alexandre Lallemand đã đặt tên và xác định công thức thực nghiệm của thymol. Cuối cùng, Oskar Widman, nhà hóa học người Thụy Điển, thành công trong việc tổng hợp thymol vào năm 1882.

Dược lý và cơ chế hoạt động

Thymol có tác dụng gì? Thymol, một chất hóa học tự nhiên được tìm thấy trong cỏ xạ hương, đã thu hút sự chú ý trong giới khoa học nhờ vào khả năng chống viêm và kháng khuẩn của nó. Các nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng thymol mang lại lợi ích đáng kể cho sức khỏe răng miệng, khiến nó trở thành một thành phần quan trọng trong nhiều sản phẩm nha khoa, bao gồm cả loại nước súc miệng phổ biến như Listerine Cool Mint.

Đặc biệt, thymol và hydrocarbon monoterpen có liên quan đến khả năng phân hủy nhanh chóng (DT50 là 16 ngày trong nước và 5 ngày trong đất), điều này làm nó trở thành một lựa chọn thay thế hiệu quả cho các loại thuốc trừ sâu hóa học có thời gian phân hủy lâu dài. Thymol không chỉ thân thiện với môi trường mà còn không gây ô nhiễm nguồn nước.

Nghiên cứu in vitro khác cũng chỉ ra rằng thuốc thymol và carvacrol có thể tăng cường hiệu quả của một số loại kháng sinh chống lại các mầm bệnh và vi khuẩn gây hại như Salmonella typhimurium và Streptococcus pyogenes. Ngoài ra, thymol còn được phát hiện có khả năng chống nấm, đặc biệt hữu ích trong việc ngăn chặn các loại nấm gây viêm vú ở bò và hỏng thực phẩm.

Về mặt dược lý, thymol cho thấy hiệu quả kháng khuẩn mạnh mẽ in vitro đối với các chủng vi khuẩn như E. coli và P. aeruginosa (gram âm), cũng như S. aureus và B. cereus (gram dương). Hoạt động kháng khuẩn của nó được thực hiện qua việc ức chế sản xuất sữa và tăng trưởng của tế bào, đồng thời giảm khả năng hấp thu glucose. Thymol cũng cho thấy khả năng kháng nấm hiệu quả, giảm đường kính và thay đổi hình thái của sợi nấm.

Tác dụng chống viêm của thymol đã được ghi nhận qua khả năng giảm nhiễm trùng và viêm, làm nó trở thành một thành phần quan trọng trong nhiều nghiên cứu và ứng dụng y học.

Ứng dụng trong y học

Trong lịch sử y học, thymol đã nổi lên như một liệu pháp hiệu quả trong những năm 1910 tại Hoa Kỳ, đặc biệt trong việc điều trị nhiễm giun móc. Ở Trung Đông, người dân đã sử dụng za’atar – một món ăn truyền thống chứa hàm lượng cao cỏ xạ hương – để chống lại các ký sinh trùng đường ruột. Bên cạnh đó, thymol còn được biết đến với vai trò là chất bảo quản trong halothane, một loại thuốc gây mê, và làm chất khử trùng trong nước súc miệng.

Thymol đã chứng minh hiệu quả cao hơn trong việc giảm mảng bám và viêm nướu khi kết hợp với chlorhexidine so với việc sử dụng đơn lẻ. Ngoài ra, nó còn là thành phần hoạt tính trong nhiều loại kem đánh răng, như Euthymol của Johnson & Johnson. Về ứng dụng trong ngành nông nghiệp, thymol đã được sử dụng thành công trong việc kiểm soát ve varroa và ngăn chặn quá trình lên men cũng như sự phát triển của nấm mốc trong đàn ong. Nó cũng được ứng dụng như một loại thuốc trừ sâu có khả năng phân hủy nhanh và thân thiện với môi trường.

Thymol còn được sử dụng rộng rãi như một chất khử trùng trong y tế và cho mục đích chung, nhờ vào đặc tính kháng khuẩn và kháng nấm của nó. Thêm vào đó, thymol cũng góp phần trong quá trình sản xuất tinh dầu bạc hà, thông qua quá trình hydro hóa vòng thơm.

Dược động học

Các nghiên cứu gần đây đã cung cấp cái nhìn sâu sắc về dược động học của thymol, làm sáng tỏ khả năng hấp thụ nhanh chóng của nó sau khi được tiêu thụ. Các phân tích trước đây đã ghi nhận sự đào thải của thymol qua dạ dày hoặc ruột. Ngoài ra, thymol đã được phát hiện trong dạ dày, ruột, và nước tiểu của chuột và thỏ sau khi uống dầu mè với liều lượng khoảng 500mg.

Một nghiên cứu khác với chó cho thấy sự hình thành của các chất liên hợp thymol trong nước tiểu (22 hoặc 34%) sau 3 đến 4 giờ từ việc uống liều lượng duy nhất của thymol. Khi thymol được tiêu thụ ở liều 50 mg/kg, nó được hấp thụ nhanh chóng và thải trừ chậm trong vòng 24 giờ, đạt nồng độ tối đa sau 30 phút và thời gian bán hủy khoảng 0,3 giờ.

Nồng độ thấp hơn của thymol được tìm thấy trong thận, gan, phổi, và cơ, trong khi nồng độ cao hơn được phát hiện trong niêm mạc và các chất trong ruột, cho thấy sự hấp thụ một phần của chất này. Báo cáo của Kohlert chỉ ra rằng sau khi uống 1,08mg thymol, các chất chuyển hóa của nó có thể được phát hiện trong huyết tương chỉ sau 20 phút, chứng minh rằng thymol được hấp thụ chủ yếu ở phần trên của ruột, ngay cả ở những người tình nguyện khỏe mạnh.

Phương pháp sản xuất

Thymol được tạo ra thông qua một quá trình hóa học chuyên biệt, nơi m-cresol và propene được kết hợp thông qua một phản ứng alkyl hóa. Cụ thể, phương trình hóa học cho quá trình này được biểu diễn là: CH3C6H4OH + CH2=CHCH3 → ((CH3)2CH)C6H3OH. Qua phản ứng này, các nguyên tử và nhóm nguyên tử trong m-cresol và propene được sắp xếp lại, tạo ra thymol với cấu trúc hóa học đặc trưng.

Độc tính ở người

Trong người, thymol, dù độc lập hay như một phần của các hợp chất phức hợp, đã được ghi nhận gây ra tình trạng kích ứng da và mẫn cảm da, mặc dù những tác dụng này chỉ xuất hiện trong một số trường hợp cực kỳ hiếm hoi. Thymol được xem là một chất gây kích ứng nhẹ tại chỗ sử dụng. Về tác dụng toàn thân, nó có những đặc tính tương tự như phenol nhưng ít độc hơn do khả năng hòa tan thấp hơn.

Các phản ứng phụ có thể bao gồm đau dạ dày, buồn nôn, nôn mửa và tăng động trung ương, bao gồm cả các triệu chứng như nói nhiều. Trong những trường hợp hiếm hoi, nó có thể gây ra co giật, hôn mê, suy giảm chức năng tim và hô hấp. Đáng chú ý, thymol không được chứng minh là gây độc gen trong dòng tế bào ung thư biểu mô đại tràng Caco-2 của con người, cho thấy một mức độ an toàn nhất định trong sử dụng.

Tính an toàn

Trong bối cảnh an toàn sử dụng, thymol khi được uống ở liều lượng cấp tính có thể gây hại, nhưng lại được coi là không độc hại khi áp dụng trên da. Đối với thỏ, thymol có thể gây ra tác động ăn mòn đối với da và mắt. Trong một thí nghiệm kéo dài 19 tuần với chuột, việc tiêu thụ thức ăn chứa thymol ở mức 10000 ppm không làm tăng tỷ lệ phát triển khối u phổi tự phát.

Nghiên cứu trên phôi gà cho thấy thymol có thể gây ra dị tật khi được tiêm vào bong bóng khí hoặc túi noãn hoàng. Tuy nhiên, khi thymol được sử dụng qua đường uống in vivo, nó không tạo ra các vi nhân ở chuột, ngay cả ở liều lượng có tính độc hại. Trong thử nghiệm Salmonella/microsome, thymol không gây ra đột biến, nhưng đã được báo cáo có kết quả dương tính trong thử nghiệm UDS và thử nghiệm SCE với tế bào phôi của chuột đồng Syria, mặc dù không có mối liên hệ chặt chẽ giữa liều lượng và phản ứng.

Ngoài ra, thymol còn được ghi nhận với một loạt các tác dụng khác nhau, bao gồm độc tế bào, chống ung thư, kháng khuẩn, diệt nấm, chống viêm, chống co thắt, và các tác dụng dược lực học khác, đều đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá tổng thể tính an toàn của nó.

Lưu ý khi sử dụng Thymol

Trước khi sử dụng thymol trong mỹ phẩm, việc tìm hiểu ý kiến chuyên môn từ bác sĩ là điều cần thiết. Bạn nên thông báo cho bác sĩ về bất kỳ loại thuốc nào đang được sử dụng, kể cả các sản phẩm không kê đơn như vitamin và thảo dược bổ sung. Đồng thời, cung cấp thông tin về bất kỳ tình trạng dị ứng nào, các bệnh lý hiện có, cũng như tình trạng sức khỏe tổng quát như mang thai hay chuẩn bị phẫu thuật.

Đôi khi, tình trạng sức khỏe cụ thể của bạn có thể làm tăng nguy cơ phát sinh tác dụng phụ từ thymol. Luôn tuân thủ theo hướng dẫn sử dụng từ bác sĩ hoặc theo chỉ dẫn trên nhãn sản phẩm. Liều lượng nên được điều chỉnh phù hợp với tình trạng sức khỏe cá nhân của bạn.

Thymol có thể gây ra một số tác dụng phụ như kích ứng niêm mạc dạ dày, rối loạn nhịp tim, phát ban, suy giảm chức năng hệ thần kinh trung ương, phù phổi, suy hô hấp, hoặc tiêu chảy.

Một vài nghiên cứu của Thymol trong Y học

Một tổng quan hệ thống và phân tích tổng hợp về tác dụng của thymol như một chất chống viêm và chữa lành vết thương

Thymol (THY) thể hiện đặc tính kháng khuẩn và chống oxy hóa. Các nghiên cứu gần đây cũng chỉ ra rằng THY có đặc tính chống viêm và chữa bệnh. Đánh giá này tập trung vào các nghiên cứu in vitro và in vivo liên quan đến việc sử dụng THY, như một chất chống viêm và/hoặc chữa lành vết thương.

PubMed, WebOfScience và Scopus đã được kiểm tra. Người đánh giá độc lập tiến hành tất cả các bước sơ đồ. PRISMA đã được theo dõi để trích xuất dữ liệu. RoB 2 và SYRCLE được sử dụng để đánh giá nguy cơ sai lệch trong nghiên cứu in vitro và trên động vật.

Phân tích tổng hợp được thực hiện đối với các bài báo in vitro và in vivo nghiên cứu THY như một chất chống viêm. Ba mươi sáu và 15 bài báo lần lượt được đưa vào phân tích định tính và phân tích tổng hợp. Các nghiên cứu cho thấy nguy cơ sai lệch cao liên quan đến lấy mẫu, quy trình phân bổ, chọn ngẫu nhiên và làm mù. Mặc dù vậy, đối với các nghiên cứu in vitro, IL-2 đã thu được kết quả đáng kể.

Đối với các nghiên cứu in vivo, người ta đã tìm thấy kết quả đáng kể đối với IL-1, IL-17, TNF-α, AST, MPO và CRP, với mức độ cao hơn được nhận thấy ở các nhóm đối chứng. THY có các đặc tính quan trọng như chống viêm, cải thiện tình trạng của hệ tiêu hóa, các vấn đề về tim mạch, tổn thương hệ hô hấp và da và bỏng.

Cần có những nghiên cứu để làm rõ mối quan hệ giữa liều lượng THY và cơ chế tác dụng của nó, đặc biệt trong việc ứng dụng THY như một tác nhân chữa bệnh.

Tài liệu tham khảo

1. Drugbank, Thymol, truy cập ngày 10 tháng 1 năm 2024.
2. Gabbai-Armelin PR, Sales LS, Ferrisse TM, De Oliveira AB, De Oliveira JR, Giro EMA, Brighenti FL. A systematic review and meta-analysis of the effect of thymol as an anti-inflammatory and wound healing agent: A review of thymol effect on inflammation and wound healing: A review of thymol effect on inflammation and wound healing. Phytother Res. 2022 Sep;36(9):3415-3443. doi: 10.1002/ptr.7541. Epub 2022 Jul 18. PMID: 35848908.
3. Pubchem, Thymol, truy cập ngày 10 tháng 1 năm 2024.
4. Bộ Y Tế (2012), Dược thư quốc gia Việt Nam, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội.