虾青素有多种生物活性和突出的生理功能,从雨生红球藻等生物资源中提取天然虾青素具有很高的经济价值和开发潜力。具有生物相容性好、提取率高、设计性强特点的离子液体双水相体系常被应用于生物分子的萃取工艺。然而,离子液体双水相体系中常见的水结构促进（kosmotropic）组分为无机盐或有机盐,溶液环境通常呈现强碱性,不利于保持萃取分子的稳定性和生物活性。本文以低共熔溶剂替代盐类作为kosmotropic组分、以离子液体为水结构疏离（chaotropic）组分构建新型离子液体-低共熔溶剂双水相体系,考察了不同温度下的相行为规律,筛选出具有高临界共熔温度（UCST）和低临界共熔温度（LCST）两种截然相反的热可逆相转变行为的萃取体系,从宏观角度探索了离子液体-低共熔溶剂-水三元体系的黏度、密度、电导率以及p H值等理化特性随温度变化的规律。随后,系统考察了溶剂种类、离子液体浓度、低共熔溶剂浓度、固液比、水浴恒温震荡转速、提取温度、提取时间、预浓缩时间对天然虾青素分配行为的影响规律。结果表明:（1）以氯化胆碱（ChCl）为氢键受体,多元糖、多元醇、多元酸为氢键供体合成的低共熔溶剂与离子液体成功构建双水相体系,筛选出了3种UCST型和19种LCST型双水相体系。（2）三元体系p H范围2～8,黏度、密度、电导率随温度增大逐渐降低。标准摩尔体积（Vm）与标准熵（S°）随温度升高而增大,而晶格能(UPOT)随温度升高逐渐降低。温度的增加导致分子热运动加快,缔合作用减弱,间距增大,体系内部微粒混乱。（3）LCST型离子液体-低共熔溶剂双水相体系提取虾青素效果更好,其中虾青素酯约占99%,游离虾青素仅有1%。虾青素优先分配在富IL相,虾青素酯和游离虾青素分配系数分别在12.34～101.68和4.62～21.03范围内。[P4448]Cl-[ChCl][Fru]和[N4444]CF3COO-[ChCl][Suc]双水相体系分别适用于虾青素酯和游离虾青素的选择性分离,其中,[P4448]Cl-[ChCl][Fru]与有机溶剂萃取结果相似,获得的最高虾青素提取量为12.72±0.06 mg×g-1。[P4448]Cl-[ChCl][Fru]双水相体系具有稳定性高、成本低、可循环利用和绿色等特点。研究旨在为设计温度响应型双水相体系分离技术从生物资源中萃取不同结构的天然虾青素生物分子提供基础数据和理论参考。