Đây cũng chính là lý do giải thích tại sao protonsil đỏ không hoạt động
trong các ống nghiệm (in vitro), mà chỉ có tác dụng trong cơ thể động vật
sống (in vivo). Hợp chất sulfanilamide đã chứng tỏ là có hiệu quả với nhiều
loại bệnh khác ngoài nhiễm liên cầu khuẩn, như viêm phổi, sốt phát ban và
bệnh lậu. Khi hiểu ra rằng sulfanilamide là một chất kháng khuẩn, các nhà
hóa học nhanh chóng bắt đầu tổng hợp các hợp chất tương tự, với hy vọng
rằng một sự thay đổi nhỏ trên cấu trúc phân tử có thể gia tăng hiệu lực đồng
thời giảm được các tác dụng phụ có hại. Việc biết được rằng prontosil đỏ
không phải là phân tử hoạt tính là một điều vô cùng quan trọng. Bởi về mặt
cấu trúc, prontosil đỏ là một phân tử phức tạp hơn rất nhiều so với
sulfanilamide và rất khó để tổng hợp và biến đổi.
Trong khoảng thời gian từ 1935 đến 1946, hơn năm ngàn biến thể của
sulfanilamide đã được điều chế. Một số trong chúng có hiệu năng tốt hơn
hẳn so với sulfanilamide bởi sulfanilamide có những tác dụng phụ như gây
dị ứng, dưới dạng các vết mụn rộp và sốt, và gây tổn hại cho thận. Kết quả
tốt nhất có được khi thay đổi cấu trúc của sulfanilamide là khi một trong
các nguyên tử hydro của nhóm S0
₂NH₂ được thay thế bởi một nhóm chức
khác.
Các phân tử thu được từ việc biến đổi này được tập hợp thành một họ
thuốc kháng sinh gọi là các sulfanilamide hoặc thuốc sulfa. Một vài ví dụ
điển hình cho thuốc sulfa là:
