本发明公开了一种用于制备治疗肝癌药物的代谢物及其应用。通过在人源肝癌细胞系中使用不同药物处理，同时结合细胞增殖进行关联分析，发现丙酰肉碱可以有效抑制肝癌细胞增殖。通过与索拉非尼进行联合用药，可以显著提高索拉非尼对肝癌细胞增殖的抑制作用。通过裸鼠皮下注射肝癌细胞，使用丙酰肉碱及其与索拉非尼联合用药，发现丙酰肉碱可以有效抑制肿瘤的形成，并且显著提高索拉非尼对小鼠肿瘤形成的抑制作用。本发明中的代谢物可以作为肝癌治疗的新型药物，提高索拉非尼的疗效，降低由于药物浓度过高的副作用，显著提高肝癌的治疗效果。