Fmoc-D-Pen(Bzl)-OH เป็นสารป้องกันที่ใช้หลักในการสังเคราะห์เปปไทด์ โดยทำหน้าที่เป็นตัวป้องกันกรดอะมิโนระหว่างการสร้างพันธะเปปไทด์ มีบทบาทสำคัญในกระบวนการสังเคราะห์เปปไทด์แบบของแข็ง (solid-phase peptide synthesis, SPPS) ซึ่งช่วยในการเพิ่มกรดอะมิโนตามลำดับเพื่อสร้างเปปไทด์ กลุ่ม Fmoc ให้การป้องกันชั่วคราวที่สามารถกำจัดได้ภายใต้สภาวะเบสอ่อน ทำให้สามารถควบคุมกระบวนการสังเคราะห์ได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ กลุ่มเบนซิลที่ติดกับส่วนของเพนิซิลลามีนยังให้การป้องกันเพิ่มเติมต่อปฏิกิริยาไม่พึงประสงค์ ช่วยรักษาความสมบูรณ์ของโซ่เปปไทด์ สารเคมีนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการผลิตเปปไทด์ที่ซับซ้อนสำหรับใช้ในเภสัชภัณฑ์ การวิจัย และการประยุกต์ใช้ทางเทคโนโลยีชีวภาพ

นอกจากนี้ ยังนำไปใช้ในงานวิจัยทางชีวเคมีและเภสัชวิทยา เพื่อพัฒนาสารประกอบใหม่ที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น ยาเปปไทด์หรือโมเลกุลที่ใช้ในการวินิจฉัยโรค เนื่องจากโครงสร้างของมันสามารถปรับเปลี่ยนได้ง่ายและมีความเข้ากันได้ดีกับระบบชีวภาพ

อีกทั้งยังมีการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมเวชภัณฑ์ เพื่อผลิตสารตั้งต้นของยาหรือสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีความซับซ้อนสูง ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความแม่นยำในกระบวนการผลิตยา