经常食用含有SAs残留的动物源性食品可引起SAs在体内的逐渐蓄积，其危害性主要表现为过敏反应、细菌耐药性、致畸作用、致突变作用、致癌作用以及激素样作用。由于SAs的不合理使用、误用甚至是滥用，动物源性食品中SAs残留事件屡有发生，主要是猪肉，其次是牛肉和禽肉。鉴于此，我国规定其休药期为15d，MRL（总量）为100μg/kg。
本部分综述了SAs的理化性质、药理与毒理、危害、国内外限量要求以及残留检测的样品前处理、仪器测定方法等内容，以期为该类药物的全面了解和残留检测提供参考。
一、理化性质
SAs一般为白色或微黄色结晶粉末，遇光易变质。SAs为极性物质，易溶于极性有机溶剂，而难溶于非极性溶剂。其相对分子质量为170～300。SAs在水中溶解度较低，溶解度为1.5×103～7×103mg/L，水分配系数（lgKow）为－0.1～1.7。SAs属于酸碱两性物质，N4和N1上H在不同pH下电离后，得到pKa1和pKa2。大部分SAs的pKa1＝2～3，pKa2＝4～8.5，但由于磺胺本体（R=H）N1上含有2个H，碱性较强，其pKa2为10.43。在酸性溶液中，SAs呈电离状态，溶解度会增大（除了磺胺本体）。酸性较碳酸弱的SAs易吸收空气中的二氧化碳而析出沉淀。因其结构中带有苯环，各种SAs均具有紫外吸收（图5-13）。
二、药理与毒理
SAs的作用机理是其母核结构类似对氨基苯甲酸（PABA），可与PABA竞争性作用于细菌体内的叶酸合成酶，从而阻止PABA作为原料合成细菌所需叶酸的过程，减少了具有代谢活性的四氢叶酸的量，而四氢叶酸则是细菌合成嘌呤、胸腺嘧啶核苷和脱氧核糖核酸（DNA）的必需物质，因此抑制了细菌的生长繁殖。
SAs在动物体内的代谢分为两个阶段:药物经氧化、还原或水解、水合及脱水等反应进行各种特殊官能团的转化，为第一阶段或一相反应；结合、乙酰化、羟化反应等为第二阶段或二相反应，其中乙酰化和羟化反应为主要的代谢方式。乙酰化主要发生于对位氨基上，由N-乙酰基转移酶和乙酰辅酶A共同催化完成；在嘧啶环上的5位和6位发生羟化反应，羟化产物仍具有抗菌活性。各种动物对SAs的代谢速度和程度有着自身规律，不同物种存在着明显差异，如猪的血、尿和组织中检出的代谢物都是乙酰化产物，未检出羟化物。兔的乙酰化率为62.1%，鱼的乙酰化率为2%。
三、危害
SAs因毒性小、副作用少在临床上广泛应用。但有时在大量或长期用药的情况下可引起下列不良反应:一是急性中毒，多见于用量过大或静脉注射时速度过快。主要表现神经症状、肌肉无力、步态不稳、惊厥、昏迷等，严重者迅速死亡；二是慢性中毒，用药量较大或疗程过1周的家畜，主要表现肾脏损害，出现血尿、少尿甚至闭尿；三是过敏反应，引起个别家畜皮肤发红，口腔黏膜溃烂，被毛脱落等。
SAs的不合理使用很容易造成耐药菌增加，而且动物源性食品中残留的药物可能对人们的健康造成潜在的危害，如SMZ是动物源性食品中主要的残留药物，可诱发癌症。SAs在体内乙酰化率高，主要经肝脏代谢为乙酰化磺胺，后者无抗菌活力却保持其毒性作用，在泌尿道析出结晶，损害肾脏，出现结晶尿、血尿、管型尿、尿痛以及尿闭等症状。SAs还可破坏人的造血系统，造成溶血性贫血症、粒细胞缺乏症、血小板减少症等。有的SAs还可以引起过敏反应，导致耐药菌株产生、菌群失调等症状。家禽则表现增重减慢、产蛋下降、蛋破损率和软蛋率增加，重者可引起急性中毒。
四、国内外限量要求
由于SAs广泛地用于畜牧业，相应产品中（肉和牛奶等）残留的药物会损害人类的健康。WHO、CAC和欧美、加拿大、中国等规定动物源性食品中的SAs总量及磺胺二甲基嘧啶等单个SAs的含量不得超过0.1mg/kg，日本规定食品中不得检出SAs残留，具体见表5-10。
五、样品前处理方法
动物源性食品中SAs的分析检测属于复杂基质中痕量组分的分析，具有样品基质复杂、目标成分浓度低、干扰物众多等特点，其前处理技术为整个测定方法的重点和难点。
1、提取方法
样品提取的经典方法为固液提取或液-液提取，而新兴的方法如基质固相分散、超临界萃取、固相微萃取、加压溶剂萃取等方法则更加注重环境保护，减少有机溶剂的使用，同时简化了试验操作，提高了自动化程度。
因SAs不溶于非极性溶剂，一般选用乙腈、二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、丙酮等极性有机溶剂提取，同时加入等量的无水硫酸钠去除提取液中的水分。一些有机溶剂也能使样品蛋白质变性，有助于释放与蛋白质结合的药物。很多研究者使用单一极性溶剂提取（如乙腈），但有研究表明两种溶剂依次提取可提高萃取效率。Stoev等比较了甲醇、乙腈、乙酸乙酯、水、二氯甲烷对鸡肉中SAs的提取效率，发现乙腈和乙酸乙酯对SAs中氨基与基质蛋白质的氢键作用，因此在乙酸乙酯提取后再用少量丙酮提取，提取效率提高了40%，其加标回收率（5μg/kg）超过80%。张海琪等研究发现二氯甲烷对磺胺吡啶、磺胺对甲氧嘧啶等药物的提取效率高，乙腈对磺胺甲噻二唑、磺胺二甲异唑等药物的提取效率高，因此采用乙腈提取后再用二氯甲烷的提取方式提取大黄鱼中的20种SAs。上述提取方法效率高、操作简便，且无须特殊的辅助仪器，但其有机溶剂消耗量大，共萃取杂质较多，需额外的净化步骤。
除了应用有机溶剂提取禽肉中的SAs，水溶液体系也被用于提取牛奶中的SAs残留。SAs属于酸碱两性物质，在提取液中加入酸性物质，有利于其离子化和去氢键化，增加其溶解度。Koesukwiat等用2.0mL20%的乙酸酸化50g牛奶样品，涡旋振荡2min后加入20.0mLMcllvian缓冲液，调节pH至4.5，离心后过SPE柱净化。该方法应用较为环保的水溶液体系进行提取，操作简便，回收率较高（＞70%），但其对提取液的H要求严格。
（1）基质固相分散（MSPD）
MSPD集样品制备、提取和净化过程于一体，其基本原理为通过担体的剪切力和摩擦作用将样品基质彻底粉碎，并均匀地分布于担体中，应用不同的溶剂通过柱层析作用将目标物和干扰物分别洗脱下来，达到分离、净化的目的（图5-14）。MSPD在样品处理上显示出极大的优势：一是大大简化、缩短分析方法；二是最大限度地消除了乳化的形成；三是大幅减少了溶剂的用量。
（2）超临界萃取（SFE）
SFE具有环保、快速、无副反应、选择性高等优点，越来越受到重视。用于食品中SAs的SPE的流体主要有二氧化碳和三氟甲烷。相比于三氟甲烷的毒性，二氧化碳对人体无害，不污染环境，但二氧化碳的极性小，对偏极性的SAs的提取效率低，因此需要加入甲醇等物质来调节超临界流体的极性。Arancibia等考察了加入不同量甲醇对SAs提取的影响，加标回收率随甲醇量的增加而逐渐增加，当加入甲醇3mL于10mL萃取槽中，在压力17.237MPa、炉温160℃下，其回收率可达95%。已有报道SFE可被用于提取鸡蛋、猪肉、牛肉和鸡肝、奶粉中的SAs。尽管SFE具有其他方法所无法比拟的优势，但其需专门的仪器和熟练的操作人员，运行和维护费用昂贵，不适于推广应用。
（3）固相微萃取（SPME）
（4）加压液体萃取（PLE）
PLE的原理与LLE类似，但温度和压力的提高会大大减弱由范德华力、氢键、偶极作用所引起基质对目标物的吸附作用，提高目标化合物在提取溶液中的溶解度。Gentili等与Font等已成功应用PLE提取牛奶、鸡蛋、肉类等食品中的SAs，在样品中加入分散剂（如硅藻土或C18等），用热水或甲醇/水混合相提取。由于水对基质中脂肪和蛋白质的低亲和性，PLE提取后无须净化而直接进行LC-MS分析。典型的热水提取的参数为：160℃、10342kPa、静态萃取5min。PLE操作简单，所用萃取剂经济环保，且其可与检测仪器在线联用，自动化程度高。与SFE相似，加速溶剂萃取仪（ASE）价格较为昂贵。
2、样品净化浓缩
动物源性食品基质复杂，一般样品提取后需进一步净化才能进行仪器检测。样品净化方法主要包括TLC、LLE、SPE和MSPD。其中应用最广泛的净化方法为LLE和SPE。LLE主要利用SAs在极性溶剂和非极性溶剂中的分配系数不同，以乙腈饱和的正己烷萃取乙腈提取液中的大量脂肪，而SAs则被保留在乙腈中，达到去除大量脂肪杂质的目的，同时在萃取时加入等量的无水硫酸钠以减少乳化现象产生。由于SAs的热不稳定性，在旋转蒸发浓缩过程中应加入少量正丙醇或异丙醇共蒸，以避免SAs的分解。
超滤法可减少操作步骤，消除很多净化过程引起的问题，如乳化、回收率降低、增加净化量。同时，超滤降低了分析成本。2003年，Furusawa提出了用超滤法提取牛奶中的磺胺二甲基嘧啶。样品经高氯酸酸化后超声均质，12000g高速离心，过滤后即可直接进样HPLC测定。该方法不消耗任何有机溶剂，高速离心杜绝了乳化现象，减少了药物损失，其加标回收率（1μg/mL）达到90%。但对一些不稳定的SAs，应用高氯酸酸化可导致其发生降解。将该方法用于多种SAs的同时测定还有待进一步验证。对于含大量脂肪的基质，可先通过冷冻法除去大部分杂质，然后再与其他方法联用。样品经溶剂提取后置于－20℃以下30min，除脂率可达50%以上，而且SAs基本没有损失。
六、检测方法
目前检测各种基质中SAs残留的方法包括高效液相色谱法（HPLC）、液相色谱-质谱法（LC-MS）、气相色谱-质谱法（GC-MS）、TLC、高效毛细管电泳（HPCE）、免疫学测定法等。
1、HPLC
HPLC是在经典液相色谱的基础上发展起来的，在食品检测和进出口检验检疫中广泛应用，比较成熟和常用的检测器有紫外检测器（UVD）和二极管阵列检测器（DAD）等。
HPLC是检测肉、牛奶和禽肉中SAs残留的最常用方法，表5-11列出了近年来采用HPLC检测动物源性食品中SAs残留的文献报道，图5-15为空白牛奶及其添加SAs的色谱图。SAs常采用硅胶键合反相柱如C18、C8或C4进行分离，有时也采用离子对色谱柱进行分离。
流动相主要由乙腈-水、甲醇-水或乙腈-甲醇-水按不同比例组成，也有报道采用乙醇Ｇ水系统。此外，常在以上流动相中添加适量醋酸钠、十二烷基硫酸钠（SDS）用于提高分离效率。有报道称以醋酸钠-乙腈为流动相可在LiChrospher和CPTMSphere色谱柱上将研究的所有SAs完全分离。SAs在色谱柱上的保留值不仅受流动相的极性影响，还会受其解离形式的影响，因此流动相的pH对色谱分离过程起重要作用。流动相缓冲液最佳pH为4.4，在此pH条件下大部分SAs均可很好保留。
HPLC分析常采用UV、FLD（荧光检测器）、DAD等检测器进行检测。其中UV是最常用的检测器，最佳波长一般在270～280nm，有时用255nm。FLD的激发波长一般为405～420nm，发射波长一般为485～495nm。DAD检测波长常采用267nm、268nm、263nm。
2、LC-MS
在LC-MS中，目前主流的是串联质谱（MS/MS）技术，通过多反应监测模式检测母离子和碎片离子。不同化合物的功能团选择性不同，其裂解途径亦不同，图5-16给出了几种SAs可能的质谱裂解途径，m/z156、m/z108、m/z92等离子是SAs常见的碎片离子。SAs一般用正离子模式检测，通常在甲醇-水或乙腈-水的流动相体系中加入挥发性的甲酸、乙酸来增强目标化合物电离的效果。LC-MS接口常用的两种离子化技术是电喷雾电离（ESI）和大气压化学电离（APCI）。ESI适用于极性和中等非极性药物，涵盖质量范围较宽，在兽药残留分析中最为常用。基质效应是LC-MS定量分析的挑战，尤其以ESI作为接口时几乎难以避免。基质可能增强或抑制分析物的离子化，而这种影响视不同基质而定。基质效应可通过比较分析目标化合物在基质中以及在溶剂或缓冲液中的响应进行评价或测定。同位素标记的内标、基质添加标准曲线、标准添加法等是减少基质效应的应对方法，可以提高检测方法的准确度。其中标准添加法较为繁琐，当缺少商品化的同位素标记的内标时，一般运用基质添加标准曲线法来进行定量分析。
3、GC-MS
4、TLC
目前，TLC已逐渐被其他仪器方法所取代。然而TLC可节省溶剂，减少分析成本，可用于大量样品的筛选。TLC样品制备常包含SPE和膜过滤操作，其检测动物源性食品中SAs残留的文献报道见表5-13。Unruh等采用涂有硅胶60的薄层硅胶板，用0.5mL甲醇-乙酸-丙酮（1∶5∶94，V/V）进行洗脱，检测了牛奶中的SMZ残留。Reimer等用高效薄层色谱板，乙酸乙酯-正丁醇-甲醇-氨水溶液（35∶45∶15∶2，V/V）作为洗脱剂，对三文鱼肌肉组织中5种SAs（SDZ、SMR、SMZ、SDMX、SP）的含量进行了测定。TLC检测SAs残留常采用荧光检测，激发波长为310nm。该方法在99%置信区间SDZ、SMR、SMZ、SDMX、SP的检测限分别为0.11mg/kg、0.44mg/kg、0.07mg/kg、0.13mg/kg、0.13mg/kg。SDZ、SMz、SDMX、SP的最低检测水平大约为0.04mg/kg，而SMR为0.10mg/kg。SDZ、SMR、SMT、SDMX、SP的平均回收率分别为61%、63%、60%、63%、57%。该方法中所有分析物在0～2mg/L添加浓度范围内均获得良好线性关系。
5、HPCE
与HPLC相比，HPCE具有分离度高、快速、进样量少和消耗的有机溶剂少、对样品前处理要求低等优点，被广泛应用于各种样品基质中SAs的残留分析。因此HPCE有可能成为SAs鉴定和分离的良好替代方法。HPCE分离SAs常采用两种模式：毛细管区带电泳（CZE）和胶束电动毛细管电泳色谱（MEKC）。表5-14总结了HPCE检测动物源性食品中SAs的残留检测方法。
6、免疫学测定法
免疫学测定法主要有放射性免疫法、ELISA、生物传感器法、胶体金免疫层析法等，其中应用最多的是ELISA。
决定免疫分析效果的根本因素是抗体的选择性和亲和性，而这些性质又在很大程度上取决于半抗原结构的设计，因此这一步骤是整个分析方法建立的关键。
一般来说可直接选择待测SAs作为半抗原与载体蛋白或多肽偶联，但该药物必须具有能够和载体反应的活性基团，而且偶联物能够暴露出待测SAs的特征结构。而在许多情况下SAs并不具有这些活性基团，或者这些基团作为待测物的特征结构，免疫化学特性非常重要，不易通过此基团偶联载体。因此需要通过化学设计方法设计出能够模拟被测SAs特征的半抗原，人工添加上适宜的活性基团以及“间隔臂”。SAs常见的半抗原结构如图5-19所示，由于绝大多数SAs的R1取代基团为各种杂环，因此研究者采用苯环为间隔臂，希望能在降低抗体对间隔臂识别的前提下，最大限度地模拟含有杂环的SAs的立体结构和电子云分布，进而检测此类SAs。Pastor-Navarro等以N-磺胺-4-氨基苯甲酸为半抗原，以羧基作为活化基团，明显提高了检测灵敏度。随后合成了与N-磺胺-4-氨基苯甲酸具有类似结构的N-磺胺-4-氨基苯乙酸，但是它们的免疫效果却相差很大，后者制备的抗体效价很低，不适于免疫检测。