Fmoc-L-Citrulline ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยเฉพาะในวิธี Solid-Phase Peptide Synthesis (SPPS) ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้ในการสร้างเปปไทด์อย่างมีประสิทธิภาพ กลุ่ม Fmoc (Fluorenylmethyloxycarbonyl) ทำหน้าที่เป็นกลุ่มป้องกันที่ช่วยในการควบคุมขั้นตอนการสังเคราะห์ และสามารถกำจัดออกได้ง่ายในขั้นตอนสุดท้าย นอกจากนี้ Fmoc-L-Citrulline ยังถูกใช้ในการศึกษาวิจัยทางชีววิทยาและเคมี เพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับปฏิกิริยาและกลไกของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับ citrulline รวมถึงการพัฒนายาและสารเคมีที่เกี่ยวข้องกับโรคต่าง ๆ เช่น โรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ ซึ่งมีการเชื่อมโยงกับกระบวนการ citrullination ของโปรตีน ในทางเภสัชกรรม สารนี้ยังเป็นส่วนสำคัญในการออกแบบและสังเคราะห์เปปไทด์ที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ ซึ่งอาจนำไปสู่การพัฒนายาใหม่ ๆ ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น