ใช้ในงานวิจัยด้านเภสัชจลนศาสตร์ (pharmacokinetics) และการวิเคราะห์ชีวภาพ (bioanalytical studies) เพื่อติดตามการดูดซึม การกระจายตัว การเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพ และการขับออกของเพนิซิลลินในร่างกาย โดยเฉพาะในการศึกษาเปรียบเทียบระหว่างตัวยาต้นฉบับกับตัวยาที่ถูกทำเครื่องหมายด้วยไอโซโทปเสถียร (deuterium) ช่วยให้สามารถวัดระดับของยาในตัวอย่างชีวภาพ เช่น พลาสมาหรือปัสสาวะ ได้อย่างแม่นยำผ่านเทคนิคเช่น LC-MS/MS เนื่องจากมีคุณสมบัติทางเคมีและชีวภาพใกล้เคียงกับเพนิซิลลิน V ธรรมดามาก จึงเหมาะสำหรับใช้เป็นมาตรฐานภายใน (internal standard) ในการวิเคราะห์ปริมาณยาในห้องปฏิบัติการ