（深）共熔溶剂（(deep) eutectic solvents, DES）作为传统溶剂的多功能且可调控的替代方案，已在生物质高值化领域展现出广阔的应用前景。然而，大多数基于DES的工艺仍采用静态批式模式进行，这限制了其可扩展性、降低了处理效率，并增加了循环停机时间和操作步骤数。这些问题在半连续或连续流动系统中可得到显著缓解，因为在该类系统中，强化的质量与能量传递，以及对动力学和热力学参数的改进控制，使得操作更为高效。本综述力倡DES基提取系统向过程强化转型，以契合绿色化学与绿色工程的原则。研究重点聚焦于从批式向（半）连续模式的转变，及其与序贯下游步骤和实时分析的整合，并为此提出了若干潜在的工艺配置。研究讨论了将加压DES提取与固相萃取（solid-phase extraction, SPE）、膜分离或液-液萃取（liquid–liquid extraction, LLE）相结合的混合系统，其在增强生物质衍生高值化合物的浓缩、分馏和纯化方面的潜力。最后，本综述概述了未来发展方向，包括可持续性指标的整合以及人工智能（artificial intelligence, AI）辅助溶剂选择和过程优化的采用，为下一代基于DES的（半）连续生物炼制厂铺平道路。
该综述发表于《Green Chemistry》，系统探讨了（深）共熔溶剂（DES）基生物质提取工艺从传统批式向（半）连续流动模式转型的关键问题与发展路径。研究背景在于，尽管DES因其可调的物理化学性质被视为传统有机溶剂的有前景替代品，但现有研究绝大多数仍局限于静态批式操作，存在规模化受限、效率低下、溶剂饱和导致的质量传递瓶颈，以及手动操作步骤繁复等问题。研究人员强调，DES的"绿色"属性并非固有，其实际可持续性高度依赖于溶剂回收效率（通常需>95%）、重复使用次数以及溶剂处理、加热和加压相关的能量强度。因此，本研究旨在论证过程配置——而非单一溶剂替代——才是释放DES全部潜力的核心。
研究人员开展了以下关键工作：首先建立了DES基（半）连续提取系统的设计框架，将操作特征映射至12项绿色化学原则与12项绿色工程原则；其次系统比较了批式与半连续操作的可持续性差异，采用Path2Green半定量指标进行案例评估；进而综述了加压液体提取（pressurized liquid extraction, PLE）、超临界流体提取（supercritical fluid extraction, SFE）和气体膨胀液体提取（gas-expanded liquid extraction, GXL）三种单模块技术，及其与SPE、膜分离、LLE等下游单元的耦合策略；最后提出了人工智能辅助溶剂选择与过程优化的未来方向。
研究得出的核心结论包括：半连续操作通过连续溶剂更新显著改善质量传递、减少溶剂用量、增强分馏控制并与可持续性指标更好对齐；模块化平台可实现提取-分馏-纯化的端到端整合，配合在线/内联分析实现数据驱动决策；DES的可持续性并非内禀属性，而强烈依赖于溶剂回收、能量需求和操作配置；"基于天然化合物的混合物（Mixtures based on Natural Compounds, MINACs）"概念的提出突破了严格热力学定义的束缚，优先关注功能性能；现有研究多处于技术成熟度（technology readiness level, TRL）2-4级，需向中试规模（TRL 5-6）推进。
该研究的重要贡献在于首次全面整合了DES基提取与在线下游纯化/分馏步骤及实时分析工具的视角，填补了文献中将加压DES辅助提取与SPE、膜分离等下游单元操作进行工程整合的关键空白，为下一代DES基（半）连续生物炼制提供了从概念到设计的完整路径。
作者主要运用了以下关键技术方法：过程强化与模块整合（将PLE/SFE/GXL与SPE、膜分离、LLE耦合）、实时过程分析技术（内联UV-Vis检测与在线HPLC-PDA色谱系统）、基于COSMO-RS的热力学计算辅助溶剂筛选、以及Path2Green可持续性评估框架。案例验证涉及石榴废弃物等生物质原料。
研究结果按以下结构展开：
从批式到流式——单一模块：介绍了三种实现（半）连续提取的核心技术。加压液体提取（PLE）通过泵送DES在高压下穿透生物质基质以增强传质，由于DES本身具有高沸点，维持液相不再成为主要关切；超临界流体提取（SFE）以scCO
2 为主溶剂，DES作为改性剂拓展极性范围，特别报道了疏水萜类基NADES（如薄荷醇:桉叶油素）在50 °C和200 bar条件下形成均相液相，而亲水NADES（如甜菜碱:甘油）则呈现双相气体膨胀液体（GXL）行为；气体膨胀液体提取（GXL）通过高压CO
2 溶解降低DES粘度、增强扩散性，研究中验证了ChCl:丙二醇（1:3，摩尔比）体系在4-12 MPa压力范围内CO
2 膨胀对栀子果中藏红花素I提取收率的提升作用。
从批式到流式——耦合模块：讨论了提取单元与下游分离及分析单元的集成。PLE-SPE串联方面，de Souza Mesquita等人（2023）开发了PLE-SPE-DES平台回收嘉宝果废弃物中的花青素，采用COSMO-RS筛选出ChCl:乳酸（1:2，摩尔比）含35%水的最优体系，Strata-X C18吸附剂实现花青素选择性保留；Gros等人（2023）将scCO
2 提取直接耦合超临界流体色谱（SFC），采用分流和环转载转移模式监测水飞蓟种子中甘油三酯和 flavonolignans 的提取动力学；Sanches等人（2024）结合HIUS-PLE与在线SPE及HPLC-UV处理柠檬工业废弃物，在120 °C、15 MPa、400 W超声条件下实现橙皮苷的高效回收与实时定量。膜分离与液-液分离方面，报道了利用疏水中空纤维膜接触器从工程微藻中提取倍半萜 patchoulol，并耦合Zaiput SEP-10液-液相分离器和有机溶剂纳滤（organic solvent nanofiltration, OSN）实现溶剂回收；同时指出DES高粘度对流动分析的固有限制，包括背压增加、基线稳定性下降、色谱柱堵塞风险及组分沉淀导致的管路阻塞等问题。
内联系统的优势：比较分析：以Mesquita等人（2024）的石榴废弃物批式生物炼制为基准，设计了对应的半连续重配置方案。批式流程包括：GVL提取花青素→离心→[Ch][OAc]提取鞣花酸衍生物→离心→ChCl:草酸（oxalic acid, OA）（1:2）原位碳化生成生物炭→最终离心。半连续设计将上述三步整合于单一加压固定床提取单元：静态生物质依次经GVL流动提取、[Ch][OAc]流动提取（氮气吹扫置换溶剂），最后ChCl:OA原位碳化（120 °C），生物炭经氮气压扫收集。Path2Green评估显示，半连续配置第5项原则（规模化）评分从-1提升至+0.50，总分从0.401改善至0.580。研究还引证了相关领域的定量比较证据：Smit等人（2024）的木质纤维素水相丙酮有机溶剂分馏中，半连续设计使C5糖收率从82%提升至92%，木质素脱除率从78%提升至82%；Wang等人（2023）的木质纤维素水热液化中，连续流使生物原油收率提高21-36%；Heidari等人（2022）的半连续水热碳化使水热炭碳含量提高约3%，热值提高2.15 MJ kg
-1 ，加热时间从38分钟缩短至8分钟。
研究同时识别了半连续系统的操作挑战：固定床中流化控制、DES高粘度导致的泵送问题、溶剂切换时的交叉污染、膜和吸附剂结垢、以及长期运行中颗粒磨损和床层压实导致的通道效应。
结论与展望部分：研究结论部分指出，该综述批判性地论证了可持续性并非DES化学所固有，而是强烈依赖于过程配置、溶剂回收和能量需求。研究强调，DES基系统的成功部署将取决于溶剂化学、工程设计和可持续性评估的汇聚。大多数现有DES基提取和分馏系统仍处于TRL 2-4级别，限于实验室规模的原理验证研究，长期运行、溶剂循环、可泵送性、结垢控制和材料兼容性的验证有限。向TRL 5的进展取决于中试规模示范，特别是对整合下游处理模块的半连续配置的验证。TRL 7-8对大多数集成DES基生物炼制平台而言仍不成熟，因为工业部署需要稳健的技术经济和生命周期验证、DES衍生产品的监管接受度、可靠的溶剂循环性，以及在工业相关条件下的持续运行。研究最终指出，DES基（半）连续系统并非现有方法论的全面替代，而是通往可持续生物质高值化的互补且日益重要的路径，代表了绿色提取工艺在构思、整合和放大方面的颠覆性重构。
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