Au cours du processus de découverte et de développement de nouvelles molécules thérapeutiques, une étude détaillée des propriétés pharmacocinétiques est essentielle. Les informations sur la distribution des médicaments et de leurs métabolites dans les tissus sont particulièrement importantes pour comprendre les effets pharmacologiques et/ou toxicologiques. L’imagerie par spectrométrie de masse MALDI apparaît depuis quelques années comme une méthode complémentaire des techniques conventionnelles utilisées dans ce domaine, telles que l’autoradiographie. En effet, cette technique permet de s’affranchir du marquage radioactif de la molécule d’intérêt et de la distinguer in situ de ses éventuels métabolites. Elle peut également fournir des informations quantitatives afin d’étudier la relation entre la dose administrée et les concentrations tissulaires. Ainsi, l’imagerie MALDI présente un grand intérêt pour les études de distribution de molécules thérapeutiques. Cependant, cette technique est régulièrement confrontée à une sensibilité limitée en raison du faible rendement d’ionisation de certains analytes ou des effets de suppression d’ions rencontrés sur les coupes tissulaires. Le développement de méthodes permettant d’améliorer la sensibilité de l’imagerie MALDI fait l’objet de nombreux travaux de recherche. Parmi les différentes approches décrites dans la littérature, la dérivation chimique sur coupe constitue l’une des plus intéressantes. Cette stratégie, inspirée des techniques conventionnelles d’analyse par spectrométrie de masse, est basée sur la modification de la structure chimique de la molécule par l’utilisation d’un agent de dérivation déposé directement sur la coupe de tissu dans le but d’améliorer les rendements d’ionisation en MALDI. L’objectif de cette thèse est de proposer de nouveaux agents dérivants utilisables sur tissu en transposant des méthodes de dérivation développées en solution. Plusieurs fonctions chimiques ont été couvertes par les agents dérivants proposés. La dérivation chimique sur tissu nous a permis par la suite d’étudier la distribution de l’acétaminophène et de ses métabolites sur des coupes de rats entiers ainsi que sur des organes reproducteurs isolés. Enfin, notre protocole de dérivation s’est avéré compatible avec une étude de quantification de l’acétaminophène sur tissu.