Юрий Есин

$pattern = "/=icon:((#|\.\w+)|):((\w+)\.(\w+))/";

    $callback = function ($m) {
        return trim($m);
    };
    
    echo preg_replace_callback($pattern, $callback, '=icon:#logotype_mini:logotype_mini.svg');

В первом аргументе ваш паттерн, во втором обработчик каждого найденного вхождения, в третьем ваш исходный string.

В принципе, твой алгоритм вполне рабочий. Отсортируй массив слов по длине строки, по убыванию от самых длинных до самых коротких, потому что у тебя первым находит любое соответствующее вхождение, которое может быть частью составного вхождения в заданном наборе ("11g" входит в "11g-gtr", соответственно если он в итерации идет первее, его первым и будет заменять).