Z-D-PHE-OSU เป็นสารเคมีที่ใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์และโปรตีนในกระบวนการทางชีวเคมี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสร้างพันธะเปปไทด์ระหว่างกรดอะมิโน มันมักถูกใช้เป็นรีเอเจนต์ในการเชื่อมโยงกรดอะมิโน D-ฟีนิลอะลานีน (D-Phenylalanine) กับเปปไทด์หรือโปรตีนอื่นๆ เนื่องจากมีความเสถียรและประสิทธิภาพสูงในการทำปฏิกิริยา นอกจากนี้ยังใช้ในงานวิจัยทางเภสัชวิทยาเพื่อพัฒนายาและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีโครงสร้างเฉพาะเจาะจง ซึ่งช่วยในการศึกษากลไกการทำงานของโมเลกุลในร่างกายและการออกแบบยาชนิดใหม่