Fmoc-Leu-OH-15N ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะในการใช้เครื่องมือสังเคราะห์เปปไทด์แบบอัตโนมัติ เนื่องจากกลุ่ม Fmoc ที่มีอยู่ในโมเลกุลนี้ช่วยในการป้องกันกลุ่มฟังก์ชันของกรดอะมิโนในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ นอกจากนี้ ไอโซโทป 15N ที่ติดอยู่ยังทำให้สารนี้มีประโยชน์ในการศึกษาโครงสร้างและพลวัตของโปรตีนและเปปไทด์โดยใช้เทคนิค NMR (Nuclear Magnetic Resonance) ซึ่งช่วยให้นักวิจัยสามารถติดตามและวิเคราะห์การเคลื่อนไหวและปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุลได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ Fmoc-Leu-OH-15N ยังถูกใช้ในงานวิจัยทางชีวเคมีและเภสัชวิทยาเพื่อพัฒนายาและสารชีวโมเลกุลใหม่ ๆ โดยเฉพาะในขั้นตอนการออกแบบและทดสอบเปปไทด์ที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ ซึ่งช่วยให้เข้าใจกลไกการทำงานของโมเลกุลเหล่านี้ได้ดีขึ้น